质子：质子(proton)是一种带 1.6 × 10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子，质子属于重子类，由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。
重离子：所谓重离子就是比质子重的带电粒子，通常包含带电的氦、碳及氖离子等。
放在一起的话通常是用在医学中的放射治疗中。
质子和重离子技术是放疗中的一种，是国际公认的放疗尖端技术，质子和重离子同属于粒子线，与传统的光子线不同，粒子线可以形成能量布拉格峰，能够在对肿瘤进行集中爆破的同时，减少对健康组织的伤害。
相对于开展百年之久的传统放疗，质子重离子治疗代表了放疗的最高技术和未来趋势，由于技术和价格因素，仅在德国、日本和美国等少数国家开展，全球范围内作为医疗用途的粒子装置仅有数十台。
质子或碳离子经由同步加速器加速至约70%的光速时，这些离子射线被引出射入人体，在到达肿瘤病灶前，射线能量释放不多，但是到达病灶后，射线会瞬间释放大量能量，形成名为"布拉格峰"的能量释放轨迹，整个治疗过程好比是针对肿瘤的"立体定向爆破"，能够对肿瘤病灶进行强有力的照射，同时又避开照射正常组织，实现疗效最大化。