Kelebihan terapi proton untuk kanker termasuk lebih akurat daripada pengobatan alternatif dan kecil kemungkinannya menyebabkan kerusakan pada jaringan di sekitarnya. Terapi proton juga dapat ditargetkan secara tepat ke kedalaman tumor yang tepat, meminimalkan kerusakan pada bagian tubuh lainnya. Perawatan ini dapat menyebabkan efek samping yang sama dengan bentuk perawatan radiasi lainnya, dan juga mahal.
Salah satu keuntungan utama dari terapi proton adalah bahwa ia memiliki kemungkinan lebih rendah untuk menyebabkan efek samping yang parah daripada bentuk terapi lainnya. Ini karena proton lebih besar dan lebih berat daripada partikel yang digunakan dalam jenis terapi radiasi lainnya. Massa yang lebih besar berarti proton tidak menyebar ke bagian tubuh lainnya, mengurangi kerusakan tambahan pada jaringan di sekitarnya.
Juga lebih mudah untuk menargetkan proton ke jaringan dengan kedalaman tertentu. Jika jenis radiasi lain digunakan, seperti sinar-X, sulit untuk menghentikan radiasi pada kedalaman kanker yang tepat. Ini berarti radiasi terus berlanjut dan dapat mempengaruhi bagian tubuh lainnya. Energi proton, di sisi lain, dapat disesuaikan sehingga sebagian besar tidak dapat menembus lebih jauh dari yang dibutuhkan.
Terapi proton untuk kanker diperkirakan menyebabkan lebih sedikit efek samping daripada bentuk terapi radiasi lainnya. Meski begitu, masih ada sejumlah efek samping yang bisa terjadi saat digunakan, meski hal ini bergantung pada tempat pengobatan dan dosis yang dibutuhkan. Efek samping yang terjadi segera setelah perawatan – seperti sakit tenggorokan, pembengkakan atau infertilitas tergantung pada lokasi terapi – dikenal sebagai akut. Efek samping yang terlambat – seperti pengurangan elastisitas kulit, penyakit jantung dan bahkan kanker sekunder, dalam kasus yang jarang terjadi – seringkali membutuhkan waktu bertahun-tahun daripada berminggu-minggu untuk menjadi jelas. Banyak pasien yang membutuhkan terapi proton dosis rendah untuk kanker tidak mengalami efek samping sama sekali.
Kerugian utama terapi proton untuk kanker adalah biayanya yang mahal. Ini mungkin tidak menjadi masalah bagi pasien yang ditanggung oleh asuransi kesehatan, tetapi terkadang dapat menyebabkan masalah dengan perusahaan asuransi. Diperkirakan bahwa terapi proton dapat menghabiskan biaya hingga tiga kali lipat dari terapi radiasi tradisional untuk kanker, meskipun upaya sedang dilakukan untuk mengembangkan alternatif yang lebih hemat biaya yang masih dapat sama efektifnya dalam mengobati penyakit.