Il principale vantaggio della Protonterapia si lega al fascio di protoni, in quanto la maggior parte della sua energia può essere diretta proprio sull’area del tumore, ed esercitare lì il massimo del suo effetto distruttivo. Rispetto alle altre forme di radioterapia, la Protonterapia permette di risparmiare sia i tessuti sani che si trovano lungo la traiettoria del fascio che andrà a colpire il tumore, sia quelli che si trovano oltre (dopo o dietro) la lesione tumorale.

Ciò rende possibile aumentare e modulare la dose diretta al tumore molto più di quanto si possa fare con la radioterapia convenzionale, riducendo sensibilmente gli effetti collaterali e al tempo stesso permettendo anche di personalizzare la terapia.