Prednosti protonske terapije za raka vključujejo to, da je natančnejša od alternativnih načinov zdravljenja in je manj verjetno, da bo povzročila poškodbe okoliških tkiv. Protonska terapija je lahko tudi natančno usmerjena na natančno globino tumorja, kar zmanjša poškodbe drugih delov telesa. Zdravljenje lahko povzroči enake neželene učinke kot druge oblike zdravljenja s sevanjem, vendar je tudi drago.
Ena od glavnih prednosti protonske terapije je, da ima manjšo možnost, da povzroči resne stranske učinke kot druge oblike terapije. To je zato, ker so protoni večji in težji od delcev, ki se uporabljajo pri drugih vrstah radioterapije. Večja masa pomeni, da se protoni ne razpršijo toliko v druge dele telesa, kar zmanjša kolateralno poškodbo okoliškega tkiva.
Prav tako je lažje usmerjati protone v tkivo določene globine. Če se uporabljajo druge vrste sevanja, kot so rentgenski žarki, je težko doseči, da se sevanje ustavi na natančni globini raka. To pomeni, da se sevanje nadaljuje in lahko vpliva na druge dele telesa. Energijo protonov je po drugi strani mogoče prilagoditi, tako da večina ne more prodreti dlje, kot je potrebno.
Protonsko zdravljenje raka naj bi povzročilo manj stranskih učinkov kot druge oblike radioterapije. Kljub temu še vedno obstajajo številni stranski učinki, ki se lahko pojavijo pri uporabi, čeprav so odvisni od tega, kje se uporablja zdravljenje in zahtevanega odmerka. Neželeni učinki, ki se pojavijo kmalu po zdravljenju – kot so rane v grlu, oteklina ali neplodnost, odvisno od lokacije terapije – so znani kot akutni. Pozni neželeni učinki – kot so zmanjšanje elastičnosti kože, bolezni srca in celo sekundarni rak, v redkih primerih – pogosto trajajo leta in ne tedne, da postanejo očitni. Mnogi bolniki, ki potrebujejo protonsko terapijo z majhnimi odmerki za raka, sploh ne trpijo za stranskimi učinki.
Glavna pomanjkljivost protonske terapije za raka je, da je draga. To morda ne skrbi za pacienta, ki ga krije zdravstveno zavarovanje, lahko pa včasih povzroči težave pri zavarovalnici. Ocenjuje se, da lahko protonska terapija stane do trikrat več kot tradicionalna radioterapija za raka, čeprav si prizadevajo razviti stroškovno učinkovitejšo alternativo, ki je lahko še vedno enako učinkovita pri zdravljenju bolezni.