作为一种局部治疗手段，目前质子重离子治疗的适应范围多数还是未出现转移的实体瘤，包括淋巴瘤（有影像可见病灶）、脑肿瘤（颅底）、头颈部肿瘤（肉瘤）、纵隔肿瘤（早期食管癌）、肺癌（非小细胞）、肾盂癌/输尿管癌/膀胱癌、肝癌（单发/位于相邻区域）、胰腺癌、直肠癌盆腔复发、前列腺癌在内的肿瘤，均可进行质子重离子治疗。

       目前空腔脏器肿瘤暂不进行质子重离子治疗（胃癌、结直肠癌等）；由于壁薄且反复进行不规则蠕动，胃和肠道等管腔器官并不是传统线放疗的治疗对象，同样这些器官也不适合于质子重离子线治疗。胃和肠道的黏膜对于放射线的耐受性比较差，放射线照射很可能会导致出现溃疡，或因壁薄而穿孔(管壁上出现破裂)。同理，离消化道较近的胆囊或胆管肿瘤也属于重粒子线治疗难度较高的部位。

       质子重离子治疗是一种新兴的放射治疗方法，它利用高能量质子或其他重离子粒子来治疗癌症患者。与传统的放射治疗方法相比，质子重离子治疗能够更加准确地瞄准肿瘤组织，并减少对周围健康组织的损害，真正从意义上实现“定点爆破癌细胞”，从而减轻患者的痛苦和副作用。