质子加速器是一种用于将质子加速到高能量的装置，广泛应用于基础物理研究、医学治疗和材料科学。
工作原理主要依靠电磁场在加速腔中对带电质子做功，并由磁场引导束流在预定轨道上运动。
常见类型包括直线加速器（LINAC）和回旋/同步加速器。
医学上，质子束治疗因能量沉积集中（布拉格峰），对肿瘤靶区杀伤高而对周围组织损伤小，已成为重要放射治疗手段。
科研方面，大型强流质子加速器为高能物理和中子源提供基础。
建设与运行面临的挑战有束损和设备辐照、超导腔和磁体的稳定性与冷却、以及成本与体积问题。
实际装置还包括真空系统、束流诊断、射频供给和冷却系统等关键子系统；束流调节需要精确的磁铁排列和束流动力学计算，以控制发散度和亮度。
大型质子加速器如欧洲核子中心(CERN)的质子环、美国的脉冲中子源(SNS)等，推动了技术进步与多学科合作。
与此同时，小型化医疗装置和商业加速器正促进临床与工业的广泛应用，社会与伦理问题（如放射性安全与成本分配）也需同步考虑。
未来发展方向包括更紧凑的加速技术（如激光等离子体加速、先进超导技术）和智能化控制，以降低成本、提高可靠性并扩展应用场景；研发还强调可持续性、能效优化与国际合作，以实现技术普及与安全可控。