质子加速器是一种用于将质子（氢核）加速到高能量的装置，广泛应用于基础研究和实际工程。
其基本组成包括离子源、加速腔（或回旋腔）、磁聚束系统和靶站或实验区。
常见类型有直线加速器（linac）、回旋加速器和同步加速器，各有能量范围与束流强度优势。
质子加速器的主要应用包括质子放射治疗、粒子物理实验、同位素生产与材料分析；在放疗中，质子束因布拉格峰带来的深部剂量集中性，能显著减少对周围正常组织的损伤。
建设与运行质子加速器面临束流稳定性、能量分辨、散热以及成本与放射防护等挑战。
临床质子治疗通常使用70–250 MeV的质子束，通过旋转加速器和束流扫描系统实现精确照射；大型物理研究则要求数十GeV到数百GeV甚至TeV级的加速能力，常见于国家实验室和国际合作装置。
代表性设施有瑞士的PSI、美国的Fermilab和欧洲的CERN等。
未来发展方向朝向更高能量与更紧凑的设计，如等离子体加速和超导加速腔技术，以及加速器驱动系统（ADS）在能源与核废料处理中的应用。
同时，降低成本、改进束流控制、加强多学科合作与人才培养以及完善放射安全法规和公众科普，将推动质子加速器的更广泛应用。