La protonterapia è un tipo di radioterapia esterna che utilizza radiazioni ionizzanti. Nella terapia protonica, personale sanitario utilizza un acceleratore di particelle per indirizzare un fascio di protoni su di una massa tumorale. Queste particelle cariche, i protoni, danneggiano il DNA delle cellule, uccidendole o bloccando la loro riproduzione. Le cellule tumorali sono particolarmente vulnerabili agli attacchi contro il DNA per via della loro alta frequenza di divisione e le loro ridotte capacità di riparare danni al DNA.