随着质子治疗系统的出现，在提高了肿瘤治疗效果的同时，也解决了健康组织受损等问题。著名的肿瘤学家Herman Suit曾预言，质子放射治疗在未来的二、三十年内将会成为肿瘤放射治疗的主流手段。
质子治疗与传统的放射治疗技术所使用的X射线和γ射线相比，传统射线进入人体后能量会逐渐衰减，而质子束到达肿瘤特定部位时，则瞬间释放最大能量，肿瘤后方剂量为零，这种特性称Bragg峰，在物质内散射小，在照射区周围只有很小的半影，减少了对周围正常组织的照射剂量，提高了肿瘤治疗的精确度；传统的放疗射线无法控制射程，而质子束可运用自动化技术人为控制其能量释放的方向、部位、和射程，将Bragg峰控制在肿瘤靶区的边界上，实现“定向定点爆破”。质子治疗适用于各种良恶性肿瘤的治疗，尤其适用于眼部肿瘤的治疗、较大体积的深部肿瘤的治疗，以及对常规传统放射治疗敏感性差的肿瘤，均有非常大的优势。