了解过质子治疗的朋友可能也听说过另外一个治疗叫重离子治疗，两者常常被放在一块说。质子和重离子（常用的是碳离子）都属于粒子，后两者的剂量分布都存在布拉格峰，你可以简单的理解为定向爆破。两者的产生都需要使用同步或回旋加速器，两者的适应症基本相同。
两者的区别是，质子破坏的是肿瘤细胞的单链，而重离子破坏的是肿瘤细胞的双链，如果X射线的生物学效应（生物体组织在受到辐射后的反应）算是1的话，质子是1.1，而重离子则高达3，因此重离子对于肿瘤所在器官的损伤可能也会更大一些。
但同时，就像一辆小排量的家用车与一辆大排量的超跑竞速一样，排量大的汽车加速也会更快，重离子治疗的次数、每次治疗的时间长度都会少于质子。以肝癌为例，全剂量的质子放疗需要30天，而如果联合重离子的话，只需要4天。具体使用质子、重离子还是两者结合，取决于该粒子放疗中心的设备和患者的实际病情。
目前在全球范围内，目前已经有超过20万名肿瘤患者接受过质子及重离子治疗了，其中质子的运用会更广泛一些，接受过重离子治疗的患者数量大约是质子的八分之一。重离子之所以用得少，一方面是重离子的成本比质子更高，患者负担更重；另外，目前没有强有力的证据证明重离子的治愈率会比质子更高。
