L'organisme humain est composé d'environ 37 000 milliards de cellules. Chacune se divise, se spécialise, vieillit et meurt selon un programme très précis, un processus appelé apoptose ou « mort cellulaire programmée ». Un cancer naît lorsque des mutations dans l'ADN d'une cellule perturbent ces mécanismes. La cellule se divise de façon incontrôlée et n'obéit plus aux signaux qui devraient l'arrêter.
Ces mutations peuvent être favorisées par des facteurs environnementaux (tabac, alcool, certains agents chimiques, radiations), infectieux (virus HPV, hépatite B) ou génétiques (formes héréditaires, estimées entre 5 et 10 % des cancers selon l'INCa). Mais la grande majorité des mutations cancéreuses ne sont ni héréditaires ni liées à un comportement précis : elles surviennent de façon aléatoire lors des divisions cellulaires normales.