本文对碳离子放射治疗恶性肿瘤的应用研究及进展情况进行了介绍。随着碳离子放射治疗技术的进步，临床应用日益广泛且治疗效果明显，2006年中国科学院近代物理研究所应用兰州重离子研究中心提供的碳离子束成功完成了浅表恶性肿瘤的临床试验研究，从而使我国成为继美国、日本、德国之后世界上第四个掌握重离子束对肿瘤放射治疗技术的国家。应用碳离子的高线性能量转移放射治疗较传统的放射线治疗在剂量分布和放射生物学效应方面具有显著优势。35年来碳离子放射治疗在颅底肿瘤、头颈部肿瘤、肺癌、肝细胞癌、前列腺癌、直肠癌盆腔复发、腹膜后肉瘤等临床试验和临床治疗方面较传统的放射治疗也显示出明显的优越性。碳离子放射治疗具有疗程短、副作用小、肿瘤局部控制率高、生存期长的独特优势，有望成为21世纪最理想的放射治疗方法。