质子治疗与其他放疗相比最显著的优势在哪？质子治疗优于普通放疗首先是照射线不同，普通放疗是X射线，属于光子线，副作用较大，周围健康组织易受到损害；质子采用的是质子线，对人体辐射伤害小。其次，质子线照射肿瘤时会形成一个布拉格峰，简单来说就是射线的能量在到达肿瘤部位后全部释放出来，肿瘤前、后以及周边健康组织不受波及。
多年来，标准放射疗法已经发展和改进，目前临床中常用的是光子放疗，比如旋转调强，静态调强，射波刀，TOMO刀，在控制许多癌症方面效果显著。然而，由于X射线束由初级光子和二次电子组成，射线是以直线方式穿过身体，在入射初能量最 大，过程中不断衰减，也就是说从皮肤表层下一定深处到肿瘤靶区前方的正常组织都会受到X线照射，并且正常组织接受的放射剂量会高于肿瘤靶区剂量，同时位于肿瘤周边和射线输出路径的组织也不可避免地受到X线照射。
质子治疗的第一大优势就在于，医生可以控制质子释放大部分抗癌能量的位置。当质子束进入身体后剂量释放缓慢上升，在射程末端释放最 高能量，形成一个剂量高峰即布拉格峰(Bragg Peak)，可精细准确瞄准肿瘤靶区，峰值过后剂量则急速下降至趋于零。这意味着质子治疗能让放射剂量集中在肿瘤处，肿瘤前方正常组织所受到的剂量较小，肿瘤后方组织基本上不会受到照射。
第二大优势是质子的辐射可以最 大限度降低对正常组织的伤害，对目标肿瘤细胞造成最 大的损害。
第三大优势是质子治疗可以降低二次肿瘤的发病率。
