Các ung thư thường phát triển từ một tế bào ban đầu và phải mất nhiều năm cho tới khi có một kích thước đủ lớn để có thể nhận thấy được. Quá trình phát triển từ một tế bào duy nhất thành một khối ung thư trải qua nhiều giai đoạn.
     Thông thường, các tế bào lành có một tuổi thọ nhất định và tuân thủ theo một quy luật chung là phát triển - già - chết. Các tế bào chết đi lại được thay thế bằng các tế bào mới. Cơ thể có một cơ chế kiểm soát quy luật này một cách chặt chẽ và duy trì số lượng tế bào ở mỗi cơ quan, tổ chức ở mức ổn định. Bệnh ung thư bắt đầu khi có một tế bào vượt qua cơ chế kiểm soát này của cơ thể, bắt đầu phát triển và sinh sôi không ngừng nghỉ, hình thành một đám tế bào có chung một đặc điểm phát triển vô tổ chức, xâm lấn và chèn ép vào các cơ quan và tổ chức xung quanh. Các tế bào ung thư có liên kết lỏng lẻo, dễ dàng bứt ra khỏi khối u mẹ, theo mạch máu và mạch bạch huyết di cư đến các tổ chức và cơ quan mới, bám lại và tiếp tục sinh sôi nẩy nở (quá trình này gọi là “di căn”). Các ung thư chèn ép hoặc di căn vào các cơ quan giữ chức năng sống của cơ thể như não, phổi, gan, thận… bệnh nhân sẽ tử vong.
     Ngày nay, người ta đã biết rằng sự phát triển bình thường của tế bào trong cơ thể được kiểm soát bằng ba nhóm gien:
     - Nhóm gien sinh trưởng (oncogenes) chịu trách nhiệm về sự phát triển và biệt hóa của tế bào. Nếu nhóm gien này bị tổn thương (biến dị), nó hoạt động không theo đúng quy luật và sẽ khiến các tế bào phân chia liên tục và phát triển một cách không kiểm soát được.
     - Nhóm gien ức chế (oncogene supressors): Chịu trách nhiệm ức chế gien sinh trưởng, không cho các tế bào tham gia tùy tiện vào chu kỳ sinh trưởng. Nếu gien này bị mất hoặc bị tổn thương, các gien sinh trưởng bị mất kiểm soát và hoạt động một cách bất thường khiến cho các tế bào sẽ sinh sản bất bình thường.
    - Nhóm gien sửa chữa: Là nhóm gen chịu trách nhiệm điều chỉnh những sai sót trong hoạt động của hai loại gien trên. Nếu loại gen này bị tổn thương thì những biến dị của hai loại gen trên sẽ không được khắc phục và sẽ dẫn đến sự sinh trưởng bất bình thường của tế bào.