放射线治疗是将放射线照射在癌的病灶，造成癌细胞损伤，使之丧失增殖能力。但是同时对周围正常的细胞也会造成伤害，其结果可能会引起内脏器官的损害。放射线对癌症病灶集中照射的同时，又能对正常组织的影响降低至最低，这就成为了先进的放射线治疗。

此时，质子线的「停止」的特性开始发挥作用。质子线与一般用于诊疗的放射线X线相比，「停止深度」中「对细胞的杀伤」最大，对其后面几乎没有影响。而且，根据质子线的能量来决定「停止的深度」，由于能控制「停止的深度」，就能使放射线集中照射到癌的病灶。

质子治疗的实际

最初为治疗做准备。首先制作为了治疗中抑制身体移动的固定工具。然后继续进行CT检查。根据CT影像，由放射线肿瘤医生和医学物理师，放射科医师制定治疗方案。同时，制作被称为补偿器・准直器的患者专用的特殊器具。这个过程需要几天。然后开始治疗。

治疗是躺在设备床上以睡觉的姿势接受治疗。治疗原则为1天1次，1周3次到5次，共计4次到40次反复进行后结束。这个次数取决于疾病的种类·进展程度·部位等。一次的治疗时间大约是15分钟到30分钟。

从2015年10月开始，在前列腺癌中，开始使用能对应复杂形状的肿瘤的「质子线笔束扫描照射法」的治疗，也可以进行世界最尖端的治疗。与传统方法相比，可以降低照射直肠的剂量，降低伤害。