При протонной терапии вместо электронов используют протоны. Они разгоняют электроны, придавая им энергию, а последние покидают атом и повреждают ДНК клеток опухоли, способность к делению ослабляется и раковая клетка разрушается. Они не могут восстановиться на молекулярном уровне, получая необратимые повреждения.

Протоны подают в организм сначала малыми дозами, а затем, когда луч достигает раковой клетки, дозу увеличивают. Таким образом, избегают повреждений здоровых тканей. На опухолевые клетки воздействуют с большой точностью, что увеличивает поражающее действие протонов на новообразование.

Вместе с тем, побочные эффекты действия лучей уменьшаются, сохраняются здоровые ткани.

Протонная терапия используется при радиотерапии опухолей головного мозга, глаз, рака предстательной железы и других.