质子加速器是用以产生并加速质子到高能的装置，广泛应用于基础物理实验、核物理研究、放射性同位素制备、材料改性及临床肿瘤治疗等领域。
常见类型包括回旋加速器、同步加速器与直线加速器（LINAC），近年还出现激光驱动的紧凑型加速器。
其基本工作原理是借助高频电场把离子源产生的质子逐级加速，同时用磁场对束流进行弯曲与聚焦，配合真空系统、束流监测与束流制动器实现稳定传输。
关键部件有离子源、射频腔、磁铁、输运线与靶站或治疗系统。
临床上，质子治疗利用布拉格峰能在肿瘤处集中释放能量，减少对周围健康组织的损伤；科研方面，高能质子用于探测核结构、模拟空间辐照及驱动次级粒子源，工业上可用于材料改性与无损检测。
现代发展聚焦于超导磁体与高品质因数射频腔以缩小体积并提高能效、提高束流亮度与可靠性，以及开发可负担的紧凑型系统以推广临床与工业应用。
尽管建立与运行成本高、放射性活化与安全防护要求严格，但随着材料科学、超导技术与精密控制技术进步，质子加速器在医学、产业与基础科学中的作用将愈发重要，并带来更广泛的社会效益。