Τα πλεονεκτήματα της θεραπείας με πρωτόνια για τον καρκίνο περιλαμβάνουν ότι είναι πιο ακριβής από τις εναλλακτικές θεραπείες και λιγότερο πιθανό να προκαλέσει βλάβη στους περιβάλλοντες ιστούς. Η θεραπεία με πρωτόνια μπορεί επίσης να στοχεύσει με ακρίβεια στο ακριβές βάθος του όγκου, ελαχιστοποιώντας τη βλάβη σε άλλα μέρη του σώματος. Η θεραπεία μπορεί να προκαλέσει τις ίδιες παρενέργειες με άλλες μορφές θεραπείας με ακτινοβολία, ωστόσο, και είναι επίσης ακριβή.
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της θεραπείας με πρωτόνια είναι ότι έχει μικρότερη πιθανότητα να προκαλέσει σοβαρές παρενέργειες από άλλες μορφές θεραπείας. Αυτό συμβαίνει επειδή τα πρωτόνια είναι μεγαλύτερα και βαρύτερα από τα σωματίδια που χρησιμοποιούνται σε άλλους τύπους ακτινοθεραπείας. Η μεγαλύτερη μάζα σημαίνει ότι τα πρωτόνια δεν διασκορπίζονται τόσο πολύ σε άλλα μέρη του σώματος, μειώνοντας την παράπλευρη βλάβη στον περιβάλλοντα ιστό.
Είναι επίσης ευκολότερο να στοχεύσετε πρωτόνια σε ιστό συγκεκριμένου βάθους. Εάν χρησιμοποιούνται άλλοι τύποι ακτινοβολίας, όπως οι ακτίνες Χ, είναι δύσκολο να σταματήσει η ακτινοβολία στο ακριβές βάθος του καρκίνου. Αυτό σημαίνει ότι η ακτινοβολία συνεχίζεται και μπορεί να επηρεάσει άλλα μέρη του σώματος. Η ενέργεια των πρωτονίων, από την άλλη πλευρά, μπορεί να ρυθμιστεί έτσι ώστε τα περισσότερα να μην μπορούν να διεισδύσουν περισσότερο από όσο απαιτείται.
Η θεραπεία με πρωτόνια για τον καρκίνο θεωρείται ότι προκαλεί λιγότερες παρενέργειες από άλλες μορφές ακτινοθεραπείας. Ακόμα κι έτσι, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες παρενέργειες που μπορούν να εμφανιστούν όταν χρησιμοποιείται, αν και αυτές εξαρτώνται από το πού εφαρμόζεται η θεραπεία και τη δοσολογία που απαιτείται. Οι ανεπιθύμητες ενέργειες που εμφανίζονται αμέσως μετά τη θεραπεία — όπως πληγές στο λαιμό, οίδημα ή στειρότητα ανάλογα με την τοποθεσία της θεραπείας — είναι γνωστές ως οξείες. Οι όψιμες παρενέργειες – όπως η μείωση της ελαστικότητας του δέρματος, οι καρδιακές παθήσεις και ακόμη και δευτερογενείς καρκίνοι, σε σπάνιες περιπτώσεις – συχνά χρειάζονται χρόνια και όχι εβδομάδες για να γίνουν εμφανείς. Πολλοί ασθενείς που χρειάζονται θεραπεία με χαμηλή δόση πρωτονίων για τον καρκίνο δεν υποφέρουν από καμία παρενέργεια.
Ένα σημαντικό μειονέκτημα της θεραπείας με πρωτόνια για τον καρκίνο είναι ότι είναι ακριβή. Αυτό μπορεί να μην ανησυχεί έναν ασθενή που καλύπτεται από ιατρική ασφάλιση, αλλά μερικές φορές μπορεί να προκαλέσει προβλήματα με μια ασφαλιστική εταιρεία. Υπολογίζεται ότι η θεραπεία με πρωτόνια μπορεί να κοστίσει έως και τρεις φορές περισσότερο από την παραδοσιακή ακτινοθεραπεία για τον καρκίνο, αν και γίνονται προσπάθειες για την ανάπτυξη μιας πιο οικονομικής εναλλακτικής που μπορεί να είναι εξίσου αποτελεσματική στη θεραπεία της νόσου.