腫瘤在其生長過程中，雖然能夠暫時通過建立新生血管解決自身給養問題，但是快速的增長一樣會將之推向資源和空間匱乏的邊緣。隨著腫瘤細胞持續生長，在這樣競爭的壓力下，這時腫瘤就會擴散。而這種腫瘤在生長過程中侵略性不斷增加的過程則被稱為演進（development）。具體的行為則是生長的加快，並且開始入侵周遭的正常組織（癌症浸潤），並且通過血管轉移到遠端（癌症轉移）。
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允许其快速增长。基因突变可以命令细胞快速增长和分裂。这将产生许多具有相同突变的新细胞。
第一步——基因突变，当正常细胞（米色）中的某些细胞（橙色）发生基因突变， 使其在正常状态下增殖的倾向增加时，肿瘤就开始发展了。
癌症是全球排在第二位的死亡原因。不过，随着癌症筛查、治疗和预防的改进，多种癌症的生存率有所提高。
許多預防癌症的想法是根據流行病學的研究而來，分析病患的資料可發現生活方式或是接觸一些環境危險因子的確與特定癌症的發生機率相關。越來越多的證據顯示，根據流行病學研究所提出的建議改善，確實可以讓癌症發病率和死亡率降低。
如果发现早，癌症更有可能对治疗做出反应，从而大大提高存活概率，同时降低发病率和治疗费用。通过早期发现癌症和避免延误治疗，可大大改善癌症患者的生活。
癌组织（恶性）可分为血液和造血组织的肿瘤（白血病和淋巴瘤）及“实体”肿瘤（实体细胞肿块）。癌性实体瘤可分类为癌或肉瘤。特定癌症可以通过它们初始发生的器官和其产生的细胞类型进一步分类，例如，皮肤鳞状细胞癌。
免疫療法是利用人體內的免疫機制來對抗腫瘤細胞。已經有許多對抗癌症的免疫療法在研究中。目前較有進展的就是癌症疫苗療法和單株抗體療法，而免疫細胞療法則是最近這幾年最新發展的治療技術。
癌细胞经过生长、繁殖，形成癌组织肿块——称作肿瘤——浸润、破坏正常的邻近组织。术语“肿瘤”指异常生长或肿块。肿瘤可以是癌性也可以是非癌性。从原发（起始）部位来的癌细胞可以扩散（转移）到身体的各个部位。
放射線治療（也稱放療、輻射療法）是使用輻射線殺死癌細胞，縮小腫瘤。放射治療可經由體外放射治療（英语：exterior beam radiotherapy）或體內近接放射治療。由於癌細胞的生長和分裂都較正常細胞快，藉由輻射線破壞細胞的遺傳物質，可阻止細胞生長或分裂，進而控制癌細胞的生長。不過放射治療的效果僅能侷限在接受照射的區域內。放射治療的目標則是要儘可能的破壞所有癌細胞，同時盡量減少對鄰近健康組織影響。雖然輻射線照射對癌細胞和正常細胞都會造成損傷，但大多數正常細胞可從放射治療的傷害中恢復。因此通常在臨床上，醫師與放射專家會小心計算需要的放射線劑量，同時放射治療也會分成許多次進行，讓健康的組織在每次輻射線照射的間隔中能有機會恢復。
理論上，若是以手術完全移除腫瘤細胞，癌症是可以被治癒的。但並非總是如此簡單，外科手術通常無法切除已經轉移到其他部位的癌細胞。使用外科手術治療癌症的例子包括以乳房切除术治療乳癌或是進行前列腺切除術（英语：prostatectomy）治療前列腺癌。手術的目的在於移除腫瘤細胞或是整個器官，雖然將主要的腫瘤經外科手術切除，但仍有些潛伏在腫瘤所生長的器官週遭的單一腫瘤細胞是無法被察覺的。隨著時間過去，又會重新生長成一個新的腫瘤，稱為癌症復發。為此，手術切除下的腫瘤需要經病理學家的檢視，以確定切下的腫瘤週遭都是正常組織，減少腫瘤切除不完全的機會。
臨床實驗是抗癌研究長期研發實驗的最後一個階段。找尋新的治療方法通常是在實驗室裡開始進行，研究員不斷測試和實驗新的對抗癌症的想法。如果找出有潛力的治療方式，首先要先進行動物實驗，觀察此新療法實際施行在生物體上是否確實有效，或是帶有未知副作用等問題。在實驗室與動物實驗都很有效並不能代表同樣的方法在人體身上能夠成功，因此要等臨床實驗結束，才能確定新的治療方法是安全有效的。