首先是照射线不同，普通放疗是X射线，属于光子线，副作用较大，周围健康组织易受到损害；质子采用的是质子线，对人体辐射伤害小。

其次，质子线照射肿瘤时会形成一个布拉格峰，简单来说就是射线的能量在到达肿瘤部位后全部释放出来，肿瘤前、后以及周边健康组织不受波及。

在肝细胞癌的治疗领域，质子治疗已被证实在计量学上优于其它光子放疗。

当质子治疗与3D适形放射治疗(3D-CRT)比较时，Ⅰ期疾病的肝脏平均剂量(Dmean)和V10–V30 Gy降低(V30：质子治疗10.66%，3D-CRT21.24%)；质子治疗与3D-CRT、调强放疗(IMRT)治疗Ⅱa期疾病(V30：质子治疗22.78%，3D-CRT44.01%，IMRT37.75%)。

X射线到达人体皮肤开始就释放能量，皮炎是常见的副作用，到达肿瘤部位能量消耗大半，有效剂量不足，且肿瘤后面还会有能量射出，健康组织无法避免受到损害。质子治疗时间较短，几分钟就可以完成治疗，一般门诊治疗后，就可以回家。