สาเหตุที่ทำให้เกิดมะเร็งมีได้หลายประการ จัดแบ่งกลุ่มได้ดังนี้
1. กัมมันตรังสีต่าง ๆ การที่ส่วนของร่างกายหรืออวัยวะหรือเนื้อเยื่อถูกสัมผัสกับรังสีต่างๆ เช่น รังสีอุลตรา
ไวโอเลต รังสีเอกซ์ รังสีแกมม่า และสารกัมมันตรังสีต่างๆ อานุภาพของรังสีเหล่านี้สามารถทำให้เกิด “การก่อกลายพันธุ์”
(mutation) ขึ้นได้ ทำให้มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นที่โมเลกุลของหน่วยพันธุกรรมคือ ดีเอ็นเอ (DNA, deoxyribonucleic)
ซึ่งอาจเกิดขึ้นที่นิวคลีอิกเบสตัวหนึ่งตัวใดภายในโมเลกุลของดีเอ็นเอเพียงตำแหน่งเดียว หรือหลายตำแหน่งก็ได้
ทำให้ดีเอ็นเอ มีองค์ประกอบของนิวคลีอิคเบสผิดไปจากเดิม
2. สารเคมีต่างๆ
สารเคมีที่มีฤทธิ์ทำให้เกิดมะเร็ง (chemical carcinogen) แบ่งออกได้เป็นกลุ่ม คือ
ก. สารเริ่มก่อมะเร็ง (initiator) เป็นสารเคมีที่ออกฤทธิ์ที่เซลล์เป้าหมาย (target cells) ทำให้เกิดการเปลี่ยน
แปลงพันธุกรรมอย่างถาวร การเกิดนี้ยังไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดเป็นเซลล์มะเร็งก็ได้ เรียกสารเคมีเหล่านี้ว่าเป็น
สารเริ่มก่อมะเร็ง
ข. สารเร่งการเกิดมะเร็ง (promoters) สารเคมีหลายชนิดเป็นตัวเร่งเซลล์มะเร็งให้แบ่งตัวและเจริญเติบโต
ได้รวดเร็วขึ้น การทำงานของสารเร่งการเกิดมะเร็งเป็นแบบไม่ถาวร ตัวมันเองไม่ได้เป็นสารก่อมะเร็ง แต่มันจะเป็นตัวเสริมหลังจากที่เซลล์ได้รับสารเริ่มก่อมะเร็งแล้ว ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ปกติไปเป็นเซลล์มะเร็งได้เร็วขึ้น
กลไกการออกฤทธิ์ของสารก่อมะเร็งที่ทำให้เซลล์ที่ดีกลายเป็นเซลล์มะเร็งได้ มีสารก่อมะเร็งบางชนิดที่ทราบ
กลไกการออกฤทธิ์แล้ว เช่น อะฟล่าทอกซิน ซึ่งทราบแน่ชัดแล้วว่ามันเข้าไปรวมตัวกับเบสกัวนีนในโมเลกุลของดีเอ็นเอ
ของเซลล์ตับตรงตำแหน่ง N-7 ของเบสกัวนีน
สารเคมีบางชนิดเมื่อเข้าสู่ร่างกายแล้วจะถูกเปลี่ยนแปลงให้เป็นสารก่อมะเร็งที่รุนแรง ส่วนใหญ่พบว่า ตับเป็นอวัยวะ
ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้ ตับมีหน้าที่เปลี่ยนสารที่ร่างกายไม่ต้องการให้เป็นเอสเทอร์ของกลูคูโรไนด์ ซึ่งถูกสังเคราะห์
มาจากน้ำตาลกลูโคส ทำให้สารนั้นหมดฤทธิ์ที่จะเป็นพิษต่อร่างกาย และขับออกจากร่างกายผ่านทางไตปนออกมากับปัสสาวะ
หากอัตราการสร้างสารก่อมะเร็งเร็วกว่าอัตราการเปลี่ยนเป็นกลูคูโรไนด์เอสเทอร์ จะทำให้สารก่อมะเร็งมีปริมาณเพิ่มมากขึ้น
จนทำให้เกิดมะเร็งได้
3. ไวรัส
เมื่อเซลล์ปกติเกิดการติดเชื้อไวรัส จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของเซลล์ปกติ เนื่องจากมี
บางส่วนของไวรัสดีเอ็นเอจะเข้าไปรวมกับดีเอ็นเอของเซลล์ปกติ ทำให้โมเลกุลของดีเอ็นเอปกติเปลี่ยนไปจากเดิม การเกิด
นี้เรียกว่า transduction หรือเกิดการสอดหน่วยพันธุกรรมของไวรัสเข้าไปในดีเอ็นเอของเซลล์ปกติ
4. เกิดการเปลี่ยนแปลงที่โครโมโซม
ในบางครั้งอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงที่โครโมโซมได้ เช่น มีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งหรือสลับตำแหน่งที่ชิ้นส่วน
ของโครงสร้างโครโมโซม (chromosome rearrangement) หรืออาจมีการพลิกกลับของชิ้นส่วนของโครโมโซม (translocation
inversion) ทำให้ลักษณะของเซลล์ใหม่ที่เกิดขึ้นผิดไปจากเดิม หรืออาจเกิดขึ้นเนื่องจากมีการสูญเสียส่วนหนึ่งส่วนใดของ
โครโมโซมไป หรือมีการสร้างโครโมโซมมากกว่าปกติ เช่น มีโครโมโซมซ้ำซ้อน (duplication) ทำให้เกิดโครโมโซมมากกว่า
ปกติและเกิดภาวะไม่สมดุลขึ้น นอกจากนั้นเซลล์บางชนิดอาจมีการปลดปล่อยหน่วยพันธุกรรมที่หยุดทำงานให้กลับทำงาน
ได้ใหม่อีก ทำให้เซลล์ใหม่มีลักษณะผิดไปจากเดิม เช่น การสร้างแอลฟ่า-ฟีโตโปรตีน (fetoprotein) เป็นต้น
5. สาเหตุอื่น ๆ
สาเหตุ ที่ทำให้เกิดมะเร็งอีกอย่างหนึ่งคือ สิ่งแวดล้อม เช่น สภาพภูมิประเทศ แหล่งที่อยู่อาศัย สารพิษในอากาศ
บริโภคนิสัย ขนบธรรมเนียมประเพณี อาชีพการงาน อาหารและเครื่องดื่มรวมทั้งเชื้อชาติและกรรมพันธุ์ ภาวะการผิดปกติของ
ฮอร์โมนในร่างกาย เช่น มีฮอร์โมนอีสโทรเจนสูง นอกจากนั้นการสูบบุหรี่ ถุนยาสูบ กินหมาก กินอาหารร้อนๆ เป็นประจำ
จะทำให้เกิดการระคายเคือง สิ่งเหล่านี้อาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดมะเร็งได้ทั้งสิ้น ตัวอย่างเช่น มะเร็งในช่องปากและบริเวณ
กระพุ้งแก้มของคนที่กินหมาก มะเร็งในหลอดคอของคนที่ชอบดื่มน้ำชาร้อนๆ หรือเครื่องดื่มร้อนๆ เป็นประจำทุกวัน