質子衰變，是一種物理上的假設。迄今為止，科學家還沒有在任何物理實驗過程之中觀測到質子有衰變的痕跡。在當前的標準模型裡面，質子是一種重子，它可能是最低能態的，所以不會發生放射性衰變。不過，也有科學家提出，質子也是會發生衰變的現象的，只不過這種衰變的過程是非常緩慢的，已經遠遠超過了宇宙的歷史。宇宙之所以還沒有瓦解掉，就是因為質子是非常穩定的，理論上可以無窮的維繫下去。但是依據熱力學，宇宙最終很可能將只有電子可以留存下去，則質子也是可以衰變的，只是這個過程已經漫長的人類無法去做觀察。美國理論物理學家馬克斯認為，質子的衰變週期已經到達了10ⁿ100年之久。這時間之漫長，已經遠遠超越了人類可以理解的程度，所以質子可以發生衰變，也不會對我們今天的人類文明發生任何的影響。

目前只是理論預測質子會衰變，還沒有任何實驗觀測到這一現象。理論預言質子在衰變的時候，通常會變成中性π介子和正電子。至於衰變週期有多長，目前還沒有準確的資料，可以確信的是比宇宙目前的年齡還要長。

質子是重子的一種，由兩個上夸克及一個下夸克組成的，並且是質量最輕的重子，理論上來說比較穩定。科學家將質子的重子數規定為1。理論之所以預言質子會衰變，是因為質子的重子數不完全守恆，在極端情況下（例如宇宙大爆炸初期）存在對稱性破缺。

在粒子物理學中，反應前各粒子的重子數之和等於反應後各粒子的重子數之和，這就是重子數守恆，重子數守恆實際上是夸克數守恆。

關於質子衰變壽命的測量可以查閱權威資料《Particle Data Group，PDG》，連結和截圖如下：

http://pdglive.lbl.gov/DataBlock.action?node=S016T&home=BXXX005

可見從上世紀50年代開始就有各種實驗嘗試觀測質子衰變現象，一直到2006年的日本超級神岡實驗，給出的也是隻是質子壽命的下限，達到10的29次方年這個水平，遠超宇宙壽命。