En la kampo de medicinaj procedoj, protonoterapio estas speco de partikla terapio, kiu uzas trabon de protonoj por surradii malsanan histon, plej ofte en kuracado de kancero. La ĉefa avantaĝo de protonoterapio super aliaj specoj de ekstera radia terapio estas, ke kiel ŝarĝita partiklo la dozo estas deponita sur mallarĝa zono, kaj estas minimuma eniro, eliro aŭ disa radiado.

Protonoterapio estas speco de ekstera radioterapio, kiu uzas jonigan radiadon. En protonoterapio, medicinaj laboristoj uzas partiklan akcelilon por celtrafi tumoron per trabo de protonoj. Ĉi tiuj ŝarĝitaj partikloj difektas la DNA de ĉeloj, finfine mortigante ilin per ĉesigo de ilia reproduktado. Kanceraj ĉeloj estas aparte vundeblaj de atakoj ĉe DNA pro ilia alta divido kaj ilia reduktita kapablo ripari DNA-damaĝon. Iuj kanceroj kun specifaj difektoj en DNA-riparo povas esti pli sentemaj al protona radiado.

Pro ilia relative granda maso, protonoj havas malmultan flankan disigon en la histo; la trabo ne plilarĝiĝas multe, restas centrita sur la tumora formo, kaj liveras nur malaltajn dozajn efikojn al ĉirkaŭa histo. Ĉiuj protonoj kiuj ricevis energion havas certan penetradon; tre malmultaj protonoj penetras preter tiu distanco. Plie, la dozo liverita al histo estas maksimumigita nur dum la lastaj kelkaj milimetroj de la partikla teritorio; ĉi tiu maksimumo nomiĝas la pinto de Bragg, ofte nomata SOBP.