质子加速器是一种用于将质子束加速到高能量的装置，常见类型有回旋加速器、同步加速器和直线加速器。
通过电磁场对带电粒子分阶段加速并在磁场中导向，质子加速器能产生高亮度、准直的质子束。
其主要应用包括医学中的质子治疗、粒子物理学研究、同位素制备与材料科学实验。
质子治疗因能量沉积峰（布拉格峰）集中在肿瘤处，能最大限度保护周围正常组织，已成为复杂肿瘤的重要放疗手段。
科研方面，大型同步加速器推动了对强相互作用和核结构的理解。
尽管设备体积大、造价高且需要复杂的屏蔽与安全保障，近年来微型化与激光等离子体加速等新技术正推动质子加速器向更紧凑、高效、可负担方向发展，未来在临床与工业应用中前景广阔。
临床质子治疗常用能量在70—250 MeV，可穿透不同深度到达布拉格峰，临床系统通常配备旋转回转臂（gantry）以从任意角度照射。
束流传输依赖精密磁铁与束流光学设计，且需要实时剂量监测与准直装置以保证精准给药。
技术上，超导磁体与高频线性加速器有助于缩小体积；放疗技术从被动散射向主动扫描（铅笔束扫描）发展，提高剂量分布可控性。
科研方面，质子成像、FLASH高剂量率质子治疗和激光等离子体加速等方向正成为热点，有望降低成本并扩大可及性。
