质子加速器是一种将质子（氢原子核）加速到高能量的装置，借助电磁场改变质子的动能与轨道。
常见类型包括直线加速器（LINAC）、回旋加速器（Cyclotron）和同步加速器（Synchrotron），以及近年来采用超导腔体的高能设备。
在运行中，质子由离子源产生，经过加速腔或磁场逐级提速，再通过束流输运系统引导到实验靶或临床治疗室。
质子束能量集中、穿透深度可控，临床上用于质子放疗时能显著减少对周围健康组织的损伤，常配合调强扫描（spot scanning）与能量分层实现剂量适形化。
科研应用涵盖基础粒子物理、核反应与同位素生产、材料改性与中子源生成。
发展方向包括设备小型化、超导技术降低能耗、提高束流稳定性以及探索激光等离子体加速等新技术；同时加强辐射防护与精密控制仍是工程与成本上的主要挑战。
总体而言，质子加速器在科学研究与医疗诊疗中扮演着不可替代的关键角色。