质子加速器利用电磁场将带正电的质子加速到高能量，用于基础研究与多领域应用。
按结构可分为直线加速器（LINAC）、回旋加速器与同步加速器等，常采用高频加速腔与（常导或超导）磁体来加速与聚焦束流。
高能质子束是粒子物理学探索基本相互作用的重要工具，推动了对核结构与基本粒子的认识。
医学方面，质子束凭借布拉格峰可在肿瘤深处释放最大剂量，显著减少对周围正常组织的损伤，已成为精确放疗的重要手段。
除此之外，质子加速器还用于材料科学研究、同位素制备、工业成像与辐照改性。
大型设施如CERN、瑞士PSI与日本HIMAC等在技术与应用上起到了引领作用。
工程挑战包括束流稳定性、能量效率、靶室冷却与辐射防护，以及建设与运行成本。
当前研究热点为超导技术、小型化与高梯度加速结构、精密束流诊断与控制，以及将激光等离子体等新型加速方案与传统技术结合。
随着技术进步和成本下降，便携化与临床普及将推动质子加速器在科学、医疗和工业领域的更广泛应用。