质子加速器是一类用于将质子加速到高能量的装置，广泛应用于基础研究、医疗和工业。
其基本组成包括质子源、预加速器（如直线加速器）、主加速器（如回旋加速器或同步加速器）、射束传输系统与束流监测与控制装置。
加速原理通常依赖于电磁场对带电粒子的加速与磁场对轨迹的引导与聚焦。
在医学上，质子加速器用于质子放射治疗，利用质子在物质中的布拉格峰特性将剂量集中在肿瘤位置，显著减少对周围健康组织的损伤；同时也可用于放射性同位素的生产。
在基础科学中，高能质子束用于探测物质微观结构、产生次级粒子以研究强相互作用等。
工业应用包括材料改性、辐照试验和电子器件抗辐照性测试。
目前挑战主要是装置体积大、建设与运行成本高、需要复杂的辐射屏蔽与安全管理，以及对高强度、稳定束流的控制要求。
未来发展趋势包括采用超导技术减小体积与能耗、开发紧凑型和模块化加速器、研究激光驱动加速与高频结构以实现更高的梯度，以及将质子治疗设备推广至更多临床中心，推动多学科融合与应用普及。