Protonová radioterapie je velmi účinná, přesná a šetrná léčba rakoviny s minimálními vedlejšími účinky. Protonový paprsek dokáže s velkou přesností nasměrovat svoji energii cíleně do nádoru, přičemž jeho dráha se zde zastaví a nepokračuje dále lidským tělem.
Protonový paprsek předává maximum své energie na konci své dráhy v tzv. Braggově vrcholu, a proto odevzdá výrazně méně energie cestou k nádoru než v případě běžného ozařování. Minimalizuje tak dopad na zdravé tkáně a orgány za nádorem a výrazně tak snižuje riziko vzniku nežádoucích účinků.
Oproti tomu běžněji používaný fotonový paprsek předává značnou část své energie před i za nádorem a dochází tak k nežádoucímu ozáření zdravých tkání a orgánů. Tím dává protonová léčba šanci užívat si kvalitní život i po léčbě rakoviny bez zvýšeného rizika pozdní toxicity, která může vzniknout i v průběhu dalších let po ozařování. V porovnání s protonovou terapií zasáhne tedy běžné fotonové ozařování větší část zdravé tkáně v okolí nádoru, kde ozáření je nežádoucí.
Během ambulantní léčby většiny nádorových onemocnění léčených protonovou terapií může často pacient dělat vše, jak byl zvyklý.