从正常细胞发展到癌细胞通常需要十几年到几十年的时间，是一个多因素、多阶段、复杂渐进的过程。癌细胞与正常细胞不同，有无限增殖、可转化和易转移等特点。一些癌细胞需要与正常细胞不同的营养物质支持其生长，研究人员利用这些特性开发针对癌细胞的疗法，例如一些疗法就通过剥夺癌细胞所需的营养物质阻止其生长。
世卫组织认为，癌症源于正常细胞转变为癌细胞的多阶段过程。这些变化是一个人的遗传因素与3种外部因素相互作用的结果，3种外部因素包括紫外线和电离辐射等物理致癌物，石棉、烟草烟雾、酒精、黄曲霉素和砷等化学致癌物，以及病毒、细菌或寄生虫等生物致癌物。
就外部因素而言，英国医学期刊《柳叶刀》去年8月发表的关于2019年全球疾病、伤害和危险因素负担的最新研究成果指出，包括吸烟、饮酒在内的多种风险因素在2019年造成了全球445万例癌症死亡（约占当年所有癌症死亡人数的44.4%），其中排名最前的风险因素是吸烟、饮酒和高身体质量指数（BMI）。
世卫组织也提醒公众，约三分之一的癌症死亡是由吸烟、身体质量指数过高、水果和蔬菜摄入量过低、缺乏体育锻炼及饮酒造成的，其中吸烟是最重要的癌症风险因素。因此，不吸烟、经常锻炼、健康饮食、避免过度饮酒，都是有效的癌症预防方法。
世卫组织表示，目前30%-50%的癌症可通过避免风险因素等得到预防。此外，如能得到早期诊断和适当治疗，许多癌症治愈的可能性很高。
人们对癌症的认知不断深入和拓展，也为开发出更高效的早筛检测和治疗方案铺平道路。2020年2月，一项由来自37个国家的1300多名科学家合作开展的名为“泛癌症计划”的大型国际合作项目，分析了38种不同类型肿瘤的2658个全基因组，为癌症研究获取了丰富的基因数据。相关成果以20多篇系列报告的形式发表在《自然》杂志及子刊上。
参与该项目的英国惠康基金会桑格研究所表示，虽然每个病人的癌症基因组都是独特的，但它们重复的变化规律是有限的，因此通过足够大规模的分析找出基因变异规律可帮助研究人员精确辨识肿瘤的类型，未来这些数据有可能帮助医生更好地开展癌症诊断，为患者定制合适疗法。
