細胞には遺伝子（DNA）がありますが、これが発がん物質による刺激で傷つけられて突然変異を起こし、がん遺伝子になります。がん遺伝子に変化する遺伝子を原がん遺伝子といい、正常な状態では、細胞の増殖をコントロールする働きをもっています。

ところが、原がん遺伝子が突然変異を起こして、がん遺伝子になると、細胞の増殖ばかりが促進されてしまうのです。これが、発がんのきっかけになります。

しかし、細胞の中には、がん化を抑える役割をもつ、がん抑制遺伝子も存在しています。このがん抑制遺伝子が欠けていたり、働きが弱いと、がん化が進んでいきます。

なお、体には免疫機構が備わっており、異物を排除する役割を担っています。それがTリンパ球やNK（ナチュラルキラー）細胞、マクロファージなどです。がん細胞は、これらの防御の網の目を巧みにかわして増殖しつづけ、進行していきます。