在正常情況下，細胞內存在著與癌癥有關的基因，這些基因的正常表達是個體發(fā)育、細胞增殖、組織再生等生命活動不可缺少的，這些基因只有發(fā)生突變時才有致癌作用，變成癌基因。這些具有引起細胞癌變潛能的基因稱為原癌基因（proto-oncogenes）。原癌基因屬于顯性基因，等位基因中的一個發(fā)生突變，就會引起細胞癌變。正常細胞中雖然存在著原癌基因，但是原癌基因的活動受到嚴格的精密調控，其編碼產物是細胞生長和分化所必需的，不會引起癌變。然而，當原癌基因發(fā)生了變化，產生了超出細胞活動所需要的產物，就會引起細胞癌變。原癌基因的這種變化稱為原癌基因的激活。

癌癥起始于一個細胞突變，而人體是由大量體細胞組成的。人的一生大約要進行10^16次細胞分裂。即使不接觸致癌劑，每個基因發(fā)生自然突變的概率為10-6?？梢酝扑愠鋈说囊簧忻總€基因會有10^10突變概率。由此估計，一個突變細胞中應當有許多與細胞增殖有關的基因發(fā)生突變，失去了對細胞增殖的調控能力。然而事實上，人體癌癥發(fā)病率并沒有預想的那樣高。由此可見，一次突變并不足以將一個健康細胞轉變?yōu)榘┘毎?。一個細胞癌變要求在一個細胞中發(fā)生幾次單獨的突變，它們共同作用才能誘發(fā)細胞癌變。經統(tǒng)計，一個細胞轉化需要發(fā)生3～7次單獨的隨機突變。

雖然癌癥起始于一個細胞突變，但是這個突變細胞的后代必須經過幾次突變，才能形成癌細胞。流行病學的統(tǒng)計表明，癌癥的發(fā)病率隨年齡的增長而提高，而且是幾何級數(shù)提高，癌癥的發(fā)病率是年齡的3次方、4次方甚至5次方。癌癥的漸進發(fā)生過程非一日之寒，需要數(shù)年時間，在此期間既有內因的作用，也有外因的誘發(fā)，致癌因子需要有劑量累積效應。癌癥的發(fā)生要有許多因子的共同作用。體內還有免疫監(jiān)控系統(tǒng)，可以隨時消滅癌細胞。因此，許多癌癥不是不可避免的。

細胞中還存在另一類基因與遏制細胞增殖有關，這類基因的缺失或失活，也可引起細胞癌變，這類基因叫做抑癌基因（antioncogenes）或腫瘤抑制基因（tumorsuppressorgenes）。抑癌基因與原癌基因不同，抑癌基因是隱性基因，需要兩個等位基因都突變失活，才能引起細胞癌變。如果親代傳遞給后代的某一抑癌基因中有一個等位基因無功能，這個后代個體就容易患癌癥。在正常細胞中，原癌基因與抑癌基因協(xié)調配合，共同維持細胞的正常增殖活動。