Sel normal memiliki karakteristik tertentu yang penting untuk berfungsinya sel tisu, organ, dan sistem tubuh. Sel-sel ini memiliki kemampuan untuk bereproduksi dengan benar, berhenti bereproduksi bila perlu, tetap berada di lokasi tertentu, menjadi terspesialisasi untuk fungsi tertentu, dan merusak diri sendiri saat diperlukan.
Kanker hasil dari pengembangan sifat abnormal pada sel normal yang memungkinkan mereka tumbuh berlebihan dan menyebar ke lokasi lain. Perkembangan abnormal ini dapat disebabkan oleh mutasi yang terjadi dari faktor-faktor seperti bahan kimia, radiasi, sinar ultraviolet, dan kromosom kesalahan replikasi. Mutagens ini berubah DNA dengan mengganti basa nukleotida dan bahkan dapat mengubah bentuk DNA. DNA yang diubah menghasilkan kesalahan pada Replikasi DNA dan sintesis protein. Perubahan-perubahan ini mempengaruhi pertumbuhan sel, pembelahan sel, dan penuaan sel.
Virus juga memiliki kemampuan untuk menyebabkan kanker dengan mengubah gen sel. Virus kanker mengubah sel dengan mengintegrasikan bahan genetik mereka dengan DNA sel inang. Sel yang terinfeksi diatur oleh gen virus dan memperoleh kemampuan untuk mengalami pertumbuhan baru yang abnormal. Beberapa virus telah dikaitkan dengan jenis kanker tertentu pada manusia. Virus Epstein-Barr telah dikaitkan dengan limfoma Burkitt, virus hepatitis B telah dikaitkan dengannya
hati kanker, dan papillomavirus manusia telah dikaitkan dengan kanker serviks.