质子治疗和重离子都称为“粒子治疗”，顾名思义就是利用其中性不带电荷的粒子（比如中子）或是带电粒子（例如质子）进入人体内部，来释放能量进行杀伤肿瘤细胞，达到治疗的作用，在目前来说临床治疗应用较多的是质子和碳离子。
那么质子治疗效果比目前的放疗好在哪里呢？
在放疗界一直在追求让射线更多的照射肿瘤进行治疗，从而会更少的照射到正常组织上来。很重要的一点就是在射线的选择。
质子治疗和重离子可以在到达肿瘤部位时才释放出能量，在经过肿瘤后几乎没有能量射出。在治疗的原理上来看和靶向药物的原理基本一致，有点像“定向爆破”，能够精准投射导弹，更准确的将射线照射到肿瘤上来，达到杀死肿瘤的目的，从而减少对正常组织个器官造成的伤害。
质子治疗的具体好处在哪里？
放疗有一定的风险和副作用，尤其是在一些重要的器官如心、脑、肺、胃肠等周围的肿瘤，一旦这些器官受到照射剂量达到一定程度，就可能产生一些放射副作用，有些副作用是短期可逆的，但是有些则是长期不可逆的，轻则可能会影响生活质量，重则可能会影响患者的治疗过程。
在接受质子射线放疗的患者中，在理论上可以明显降低由于放射治疗造成的近远期副作用。在儿童癌症治疗的过程当中，质子治疗的优势尤其受到关注。是因为很多儿童都有较长的生存期，因此远期生活质量显得非常重要。