质子放疗利远大于弊。质子即氢原子剥去电子后带有正电荷的粒子，质子与光子和电子线的主要区别在于质子深度计量曲线末端形成布拉格峰，峰前为低密度平区，峰后剂量骤降几乎为0。布拉格峰深度随着能量调节，因此可以通过调节质子射出的能量，同时按肿瘤大小恰当扩展峰宽度，可使高剂量区集中在不同深度和不同大小肿瘤部位。质子治疗类似定向爆破，能够精确投射定向炸弹到指定肿瘤部位，从而达到杀死肿瘤目的。
传统X射线或光子线虽然能杀伤肿瘤，但在进入人体至肿瘤路上相当于炸弹不断爆炸，到肿瘤部位时炸弹已经用掉一部分，同时穿过肿瘤后继续爆炸。所以与光子放疗相比，使用质子治疗可以提高肿瘤受到照射的剂量、提高肿瘤局部控制率，并且对于正常组织放疗副作用明显低于光子线。
但质子放疗弊端同样明显，即费用高，一般一个疗程自费30万左右。并且虽然质子放疗毒性虽然远低于光子放疗，但仍会出现放疗部位相关副作用。
