放射线治疗，即用放射线杀死癌细胞。但是，放射线只能杀死肿瘤，不能避免伤害肿瘤周边的正常组织。即传统x射线从进入人体表面到通过正常组织到肿瘤的全过程释放放射能，能量进入人体后指数下降，并通过肿瘤组织后，能量继续释放。
但是，质子治疗解决了这个混乱，质子治疗只有到达肿瘤部位才能释放出最 大的能量，但通过肿瘤后几乎不释放能量，这就是“布拉格峰”。因此，质子线能够使放射能正确地分布在肿瘤中，大幅减少照射到周围的正常组织和脏器，剂量分布上的优势给患者带来了确实的优势。
放疗在治疗重要器官如心、脑、肺、胃肠等肿瘤时，如果这些器官照射的量达到一定程度，可能会发生一些放射副作用，一些短期可逆，一些长期不可逆。轻者可影响生活质量，重者可影响患者的治疗过程，影响疗效。质子治疗时，周围正常组织、器官受到的放射线照射明显低于x线放射线治疗，能明显降低放射线引起的近未来副作用，也能降低继发性肿瘤的风险。这对身体器官对放射线更敏感，今后有更长生存期的孩子特别重要。
质子治疗效果显着，但毕竟不是神话，对不同的病情要单独探讨。现在，世界上没有任何能够保证1 0 0%的治愈肿瘤的技术。研究表明，在头颈肿瘤治疗中，接受质子治疗患者5年的疾病控制率也明显高于放射治疗。同时质子治疗也适用于儿童中枢神经系统肿瘤的治疗，特别是手术不能完全切除的中枢神经系统肿瘤。
总体而言，质子治疗的主要优势是相对于普通放射治疗，精度更高，治疗毒性、副作用更小，有些肿瘤患者可能提高肿瘤控制，但是，仅仅这样还不能完全治愈肿瘤。
