В традиционной лучевой терапии для лечения рака обычно используются рентгеновские лучи или гамма-излучение (Гамма-нож). Рентгеновские лучи проходят через ткань опухоли, повреждая не только пораженные, но и здоровые клетки на пути своего следования. В протонной терапии используется энергия направленного пучка протонов. Особенность протонов в том, что они большую часть своей энергии выбрасывают в конечной точке пробега – в области опухоли, практически не повреждая ткани, расположенные перед новообразованием, и совершенно безопасны для тканей и органов, находящихся за ним. Это свойство протонного луча позволяет врачам направлять радиацию точно в цель, уменьшая повреждение окружающих здоровых тканей и жизненно важных органов.