לתאים נורמליים מאפיינים מסוימים החשובים לתפקודם התקין של רקמות, איברים, ומערכות גוף. לתאים אלה יש יכולת להתרבות נכונה, להפסיק להתרבות בעת הצורך, להישאר במיקום ספציפי, להתמחות לפונקציות ספציפיות ולהרס עצמי בעת הצורך.
סרטן נובע מהתפתחות של תכונות לא תקינות בתאים נורמליים המאפשרות להם לצמוח בצורה מוגזמת ולהתפשט למקומות אחרים. התפתחות חריגה זו יכולה להיגרם כתוצאה ממוטציות המתרחשות מגורמים כמו כימיקלים, קרינה, אור אולטרה סגול ו כרומוזום שגיאות שכפול. מוטאגן אלה משתנים DNA על ידי שינוי בסיסי נוקליאוטידים ויכולים אפילו לשנות את צורת ה- DNA. ה- DNA המשונה מייצר שגיאות ב- שכפול הדנ"א ו סינתזת חלבון. שינויים אלה משפיעים על צמיחת תאים, חלוקת תאים והזדקנות תאים.
וירוסים יש גם את היכולת לגרום לסרטן על ידי שינוי גנים תאים. נגיפי סרטן לשנות תאים על ידי שילוב החומר הגנטי שלהם עם ה- DNA של התא המארח. התא הנגוע מוסדר על ידי הגנים הנגיפיים ומשיג יכולת לעבור צמיחה חדשה ולא תקינה. מספר וירוסים נקשרו לסוגים מסוימים של סרטן אצל בני אדם. נגיף אפשטיין-באר נקשר ללימפומה של בורקיט, נגיף הפטיטיס B קשור כבד סרטן, ונגיפי הפפילומה האנושיים נקשרו לסרטן צוואר הרחם.