للخلايا الطبيعية خصائص معينة مهمة لحسن سير الخلايا مناديل, الأعضاءوأنظمة الجسم. هذه الخلايا لديها القدرة على التكاثر بشكل صحيح ، والتوقف عن التكاثر عند الضرورة ، والبقاء في مكان معين ، والتخصص في وظائف محددة ، والتدمير الذاتي عند الضرورة.
ينتج السرطان عن تطور خصائص غير طبيعية في الخلايا الطبيعية التي تمكنها من النمو المفرط وانتشارها في مواقع أخرى. يمكن أن يحدث هذا التطور غير الطبيعي بسبب الطفرات التي تحدث من عوامل مثل المواد الكيميائية والإشعاع والأشعة فوق البنفسجية و كروموسوم أخطاء النسخ المتماثل. تتغير هذه الطفرات الحمض النووي عن طريق تغيير قواعد النوكليوتيدات ويمكن حتى تغيير شكل الحمض النووي. ينتج الحمض النووي المتغير أخطاء في تكرار الحمض النووي و تخليق البروتين. تؤثر هذه التغييرات على نمو الخلايا وانقسامها وشيخوخة الخلايا.
الفيروسات لديها أيضًا القدرة على التسبب في السرطان عن طريق تغيير جينات الخلايا. فيروسات السرطان تغيير الخلايا عن طريق دمج المواد الوراثية مع الحمض النووي للخلية المضيفة. يتم تنظيم الخلية المصابة بواسطة الجينات الفيروسية وتكتسب القدرة على الخضوع لنمو جديد غير طبيعي. تم ربط العديد من الفيروسات بأنواع معينة من السرطان في البشر. تم ربط فيروس Epstein-Barr بليمفوما بوركيت ، وقد تم ربط فيروس التهاب الكبد B
كبد السرطان ، وقد تم ربط فيروس الورم الحليمي البشري بسرطان عنق الرحم.