細胞作為一個有機體的組成部分，在細胞與細胞之間的關系上，細胞與它所生存的微環境之間都存在著復雜的相互依存和動態平衡的關系。在個體（胚胎）發育過程中，這類相應關系甚至在時間和空間上都存在著嚴格的調節。
經過許多研究人員的研究。現已發現正常細胞變成癌細胞的自然發展過程要經歷致癌、促癌和癌演進三個不同而又連續的階段；因此腫瘤的發生是一個多因子、多步驟的復雜生物學過程。這個規律已為臨床觀察和動物中的研究所證實。
研究人員們根據應用體外培養的癌細胞和正常細胞的研究發現：癌細胞具有以下特點：①不斷生長分裂，但不發生功能分化；②癌細胞具有易變性，如細胞核的類型、生長速率、分化程度、營養需求、侵潤轉移行為和抗藥性等方面的變異。正是由于癌細胞的易變性，因此在一個腫瘤中所存在的癌細胞是不*一樣的，稱為癌細胞的異質性。這是由于癌細胞遺傳性不穩定所產生的。
在癌變研究中，人們必然會提出到底哪些正常細胞會發生癌變的問題。一般認為只有分裂能力的細胞才能癌變，這種細胞大致有兩類：一是保持分裂能力的未分化的干細胞；另一類是已分化有一定功能的細胞，它在某些條件的作用下，發生去發化而復到相當于原始的末分化細胞再發生癌變。此外，在整體水平的研究中，還發現腫瘤的發生、發展與患者的遺傳、激素和免疫等因素有關。近代生命科學和生物工程技術的發展使人們可以分析癌細胞的改變，尋找有關遺傳改變與癌發生、發展和癌細胞生物特性的因果關系。