Prednosti protonske terapije za rak uključuju to što je točnija od alternativnih tretmana i manje je vjerojatno da će uzrokovati oštećenje okolnih tkiva. Protonska terapija također može biti precizno usmjerena na točnu dubinu tumora, minimizirajući oštećenje drugih dijelova tijela. Međutim, liječenje može uzrokovati iste nuspojave kao i drugi oblici liječenja zračenjem, a također je skupo.
Jedna od glavnih prednosti protonske terapije je da ima manje šanse za izazivanje teških nuspojava od drugih oblika terapije. To je zato što su protoni veći i teži od čestica koje se koriste u drugim vrstama terapije zračenjem. Veća masa znači da se protoni ne raspršuju toliko u druge dijelove tijela, smanjujući kolateralna oštećenja okolnog tkiva.
Također je lakše usmjeriti protone na tkivo određene dubine. Ako se koriste druge vrste zračenja, poput rendgenskih zraka, teško je zaustaviti zračenje na točnoj dubini raka. To znači da se zračenje nastavlja i može utjecati na druge dijelove tijela. S druge strane, energija protona može se podesiti tako da većina ne može prodrijeti dalje nego što je potrebno.
Smatra se da protonska terapija za rak uzrokuje manje nuspojava od drugih oblika terapije zračenjem. Unatoč tome, još uvijek postoji niz nuspojava koje se mogu pojaviti kada se koristi, iako one ovise o mjestu primjene liječenja i potrebnoj dozi. Nuspojave koje se javljaju ubrzo nakon liječenja – kao što su rane u grlu, oteklina ili neplodnost, ovisno o mjestu terapije – poznate su kao akutne. Kasne nuspojave – poput smanjenja elastičnosti kože, srčanih bolesti, pa čak i sekundarnih karcinoma, u rijetkim slučajevima – često trebaju godine, a ne tjedni da postanu očite. Mnogi pacijenti kojima je potrebna niska doza protonske terapije za rak uopće ne pate od nuspojava.
Glavni nedostatak protonske terapije za rak je to što je skupa. To možda nije briga za pacijenta pokrivenog zdravstvenim osiguranjem, ali ponekad može uzrokovati probleme s osiguravajućim društvom. Procjenjuje se da protonska terapija može koštati i do tri puta više od tradicionalne terapije zračenjem za rak, iako se ulažu napori da se razvije isplativija alternativa koja i dalje može biti jednako učinkovita u liječenju bolesti.