的质子在电场中持续加速，达到一定速度和能量之后，射入标的物之内，利用布拉格尖峰(Bragg peak)现象，对特定标的物内在某一深度位置释放大量能量，以达到对物体特定深度区域进行破坏之目的。质子刀属于质子加速器的一种商业应用，早期质子加速器都是应用在粒子物理学上的质子加速撞击以发现新的粒子；全世界最大的质子加速器设置于欧洲核子研究中心(CERN)。目前已趋成熟的质子加速器技术则应用到许多不同的商业领域。
应用.质子刀目前已经成熟的应用为医学上的肿瘤放射治疗和半导体或太阳能产业的晶圆