越来越多的研究证明，质子治疗有利于降低早期（90天内）不良反应。

早期毒性反应取决于肿瘤位置、受照射正常组织的面积和体积。比如说头颈部区域的放射治疗可以引起头发脱落、皮炎、咽喉炎；胸部放射治疗可以引起食管炎、吞咽困难、肺炎或心包炎。如果脊柱或盆腔接受大野放射治疗或放射治疗合并化疗则可能导致骨髓抑制。

      然而，质子治疗这一精准的放疗形式，通过降低入射和出射剂量，大大减少了肿瘤周围正常组织所受到的辐射剂量，因而就减轻了患者的急性反应。在质子治疗中，质子束以极快的速度、很小的放射剂量进入人体，迅速到达肿瘤组织并释放全部剂量，肿瘤后方及侧方的正常组织及器官的照射剂量几乎为零，在以最大的照射剂量杀伤肿瘤组织的同时又最大限度地避免了周围组织及器官的损伤，从而有效减少了患者的不良反应1。

接受肿瘤治疗的儿童发生第二原发肿瘤的风险受到了极大的关注，而且在接受放射治疗后风险增加。放射治疗在根除肿瘤方面是很有效的，但是辐射也是一个致癌原，而且儿童肿瘤患者比成人对辐射诱发肿瘤更为敏感。

有证据表明，当受辐射正常组织减少和正常组织辐射剂量降低时，辐射诱发第二原发肿瘤的危险也可以降低。虽然调强放射治疗（IMRT）是放射治疗的一个巨大进步，因为它使高剂量区落在敏感正常组织之外（例如，选择性地避开了某些正常组织），但却是以很大正常组织体积接受了中-低剂量辐射为代价。因此，IMRT被预测伴随着很大的辐射诱发第二原发肿瘤的风险。而质子放射治疗，特别是扫描质子射束降低了中子辐射，会降低儿童发生第二原发肿瘤的风险，这是质子治疗减少了接受辐射的正常组织的结果。

有研究表明，质子治疗诱发第二原发肿瘤的风险比IMRT降低8倍以上，比光子适形降低14倍以上，这也阐释了质子的相对优势随着靶体积的增加而提高。

干扰生长是伴随肿瘤患儿放射治疗的另外一个晚期并发症。受到辐射的生长中儿童的组织如肌肉组织、骨组织和器官，常常不能正常发育，这可导致非对称发育和严重的外貌与功能并发症。生长和发育迟缓的程度与照射的特定组织和组织的体积、照射的剂量相关。质子放射治疗对生长和发育的影响小，因为正常组织的照射体积减少了。相反，IMRT在这方面有些令人担忧的并发症，因为IMRT确实辐射了相当大体积的正常组织，即使是低-中剂量辐射。

大量研究文献证明，接受全脑放射治疗的儿童智力和认知能力下降明显，通常需要安排特殊的教育项目和其他治疗。放射的效应取决于儿童的年龄，年龄小的儿童比年龄大的对放射效应更为敏感。放射效应也取决于放射剂量，高的剂量有更多的毒性效应。

       以髓母细胞瘤的治疗为例，患儿的神经认知进展性恶化很可能是继发于对大脑半球的放疗。而使用质子治疗，对后颅窝或累及野推量照射可以明显降低幕上脑组织的辐射，而正常组织照射量的减少将降低治疗引起的严重神经认知下降。因为脑组织受辐射的体积与智力表现的降低相关。