质子加速器是一种将带正电的质子加速到高能量的设备，广泛应用于基础物理研究与临床医疗。
典型组成包括离子源、加速腔、磁场聚焦与转向系统、真空腔与精密控制单元。
按结构可分为直线加速器与环形加速器（如回旋或同步加速器），现代装置常采用超导磁体与高效射频腔以提升能量与效率。
医学上，质子治疗利用质子的布拉格峰实现对肿瘤的高剂量集中照射，从而在保护周围正常组织的同时提高治疗精度；临床系统配合影像引导、主动扫描或被动散射束形技术及旋转加速机架（gantry）进行个体化放疗。
科研方面，质子束用于同位素生产、材料辐照与高能物理碰撞实验，例如大型实验室（如CERN）用于探索基本粒子行为。
主要挑战包括设备成本高、占地与屏蔽要求大、射束稳定性与质量保证的复杂性。
未来发展趋向紧凑型与激光驱动加速器、超导与高频技术、智能控制与模块化设计，期望通过降本增效推动质子加速器在更多医院与科研机构的普及，促进精准医疗与前沿科学的结合。