La protonterapia (o terapia protonica) è un tipo di adroterapia (radioterapia che sfrutta gli adroni) che utilizza un fascio di protoni per irradiare un tessuto biologico malato, spesso nel trattamento dei tumori.
Il vantaggio principale della terapia protonica è la capacità di localizzare più precisamente il dosaggio delle radiazioni ionizzanti rispetto ad altri tipi di radioterapia esterna. Tuttavia non vi sono ancora prove del tutto certe se questo costituisce un vantaggio globale rispetto ad altri trattamenti meno costosi, perché ciò dipende dal tipo di tumore.