质子治疗是氢原子核中的质子通过粒子加速器释放高能量射线的治疗。重离子治疗是用加速到约光速的70%的重离子（碳离子）线进行照射，攻击体内深处的癌细胞。与传统的光子线治疗不同，质子重离子治疗能够在对肿瘤进行集中爆破的同时，减少对正常组织的伤害，提高患者的生活质量。质子重离子治疗技术是目前国际公认的尖 端、有效的肿瘤治疗技术。
质子重离子对肿瘤高 效定向照射，对正常组织的影响和副作用小。可以在维持原有日常生活的同时，接受门诊治疗。对于在放射线敏感脏器附近产生的肿瘤，也可以进行定向照射。对于儿童和年轻人，引发二次原发性癌症的可能性较低。可以适用于年迈或因并发症无法手术的患者。可以保留脏器的形态和功能，治疗后的生活不会受太大的影响。治疗过程中患者无痛苦。
由于目前放疗总剂量上限依然是60Gy，对肿瘤的杀伤性不一定比光子更高。当然，带电正离子应该还是跟光子不太一样，所以对某些类型的肿瘤也许效果会更好一些。由于质子重离子对正常组织损伤小一点，未来也许重离子能够使用更高的放射剂量，比如100Gy，那可能效果会更强一些。换言之，目前为止，质子重离子只是副作用更小，治疗效果是不是强于x射线，还有待商榷......
所以质子重离子目前来说大的优势就是可以对付身体任何一处未转移的肿瘤，且副作用小。
