Zračenje česticama relativno je novi pristup radioterapiji koji putem čestica visoke energije, poput opisanih alfa čestica, beta čestica, protona i iona ugljika, isporučuje maksimalnu dozu na jednom mjestu. To svojstvo čestica naziva se „Braggov vrh“ ili šiljak (engl. Bragg peak) nakon kojeg se više ne ozračuje daljnje tkivo čime je postignuta velika pošteda zdravog tkiva. Čestice također posjeduju svojstvo visokog LET-a (linear energy transfer) što znači da ne gube energiju putem do ciljanog volumena, već većinu nje ispuštaju na jednom mjestu – Braggovom vrhu. Radioterapija česticama predmet je mnogih istraživanja, a mnogi od njih već su plodonosni i donijeli su u kliničku primjenu pretrage poput Intensity Modulated Proton Therapy (IMPT), Proton Beam Therapy (PBT), Carbon Ion Radiotherapy (CIRT), ali i tehnologije u najavi – poput Spot-scanning Hadron arc therapy (SHArc) i Proton Arc Therapy (PAT). Za ubrzavanje čestica koriste se ciklotroni i sinkrotroni za koje su potrebni veliki pogoni koji iziskuju veliku financijsku potporu, stoga je dostupnost ovakve terapije još uvijek vrlo ograničena na mogućnosti pojedinih država. U istraživanju čestica u radioterapiji dosad je napravljen već veliki napredak, no tek smo dotaknuli vrh sante leda njihovog potencijala.