质子加速器是一种用于将质子束加速到高动能的设备，依靠交流或直流电场做功并通过磁场约束与聚焦粒子束轨道。
常见类型包括回旋加速器、直线加速器与同步加速器，现代装置多采用超导磁体和射频腔以提高能量与效率。
质子加速器在基础粒子物理学中用于碰撞实验与精密探测，推动对强相互作用和基本粒子模型的理解；在医学领域，质子治疗利用质子的布拉格峰特性实现对肿瘤的高剂量沉积而对周围正常组织损伤较小，适合儿童和近关键器官肿瘤治疗。
此外，质子束也用于同位素制备、材料辐照、纳米加工与辐照耐受性测试等工业与科研用途。
当前技术挑战包括装置体积大、造价高、运行维护复杂以及束流稳定性控制，研究热点包括紧凑型加速器、激光驱动加速、超导与高温超导技术以及精确的束流监测与计算控制系统。
随着技术进步与成本下降，质子加速器正从大型科研中心向医疗机构和工业实验室扩展，未来有望实现更普及的临床应用和多领域交叉创新。
大型装置如CERN的质子同步加速器可将质子加速到数百GeV用于高能物理研究，而医院使用的医用回旋加速器或直线加速器通常能量为几十到几百MeV以满足治疗和同位素的需求。
加强安全防护、辐射屏蔽设计与监管规范也是推广应用的重要环节。