癌症
癌症（英语：Cancer），又名为恶性肿瘤（英语：Malignant tumor），中医学中称癌、瘤，指细胞不正常增生，且这些增生的细胞可能侵犯身体的其他部分，为由控制细胞分裂增殖机制失常而引起的疾病。癌细胞除了分裂失控外，还会局部侵入周遭正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分。不是所有的肿瘤都会癌化，有些细胞增生不会侵犯身体其他部分，称为良性肿瘤。癌症常见的征象与症状包括新发生的肿块、异常的出血、慢性咳嗽、无法解释的体重减轻、以及肠胃蠕动的改变等，但其他疾病也可能会出现这些症状，因此发现这些症状并不一定表示得了癌症。在人类身上，目前已知的癌症超过一百种。
癌症有许多类型，因吸烟而罹癌者占了癌症死者中的22%，肥胖、饮食不佳、运动不足、饮酒则共占了10%。其他可能造成癌症的因素还包括某些感染、暴露于游离辐射、以及环境污染因子。在发展中国家约有20%的癌症是由于感染症（如B型肝炎、C型肝炎、以及人类乳突病毒等）造成。致癌因子通常是通过改变细胞中的遗传物质运作，通常许多这类遗传物质的变化是癌症产生所必要的。癌症可以由症状和征候或通过筛检的方式发现，然后再以影像检查和切片检查来确诊。癌细胞持续生长而不受外在讯息调控，可能是原本正常的原癌基因被激活，将细胞引入到癌变状态，但主要还是因为一些与控制细胞分裂有关的蛋白质出现异常，如肿瘤抑制基因的功能失常。导致这种局面，可能是为该蛋白编码的DNA因突变而出现了损伤，转译而出的蛋白质因此也出现错误。要将一个正常细胞转化成一个恶性肿瘤细胞通常需要许多次突变，或是基因转译为蛋白质的过程受到干扰。引起基因突变的物质被称为致癌物质，又以其造成基因损伤的方式可分为化学性致癌物与物理性致癌物。例如接触放射性物质，或是一些环境因子，例如，香烟、辐射、酒精。还有一些病毒可将本身的基因插入细胞的基因里，激活癌基因。但突变也会自然产生，所以即使避免接触上述的致癌因子，仍然无法完全预防癌症的产生。发生在生殖细胞的突变有可能传至下一代。
许多癌症都可以预防，预防的方式包括戒烟、不要摄取太多酒精、多吃蔬菜水果及全谷类食品、减少红肉与速食（包含加工食品）的摄取、维持健康体重、多运动、减少阳光曝晒、以及施打疫苗预防某些感染症等。通过筛检早期发现，对于部分的癌症（包括大肠直肠癌和子宫颈癌等）有用。对癌症的治疗方式通常结合化学疗法、放射疗法、手术以及标靶治疗等。疼痛控制与症状控制是癌症治疗中重要的一环，而安宁缓和医疗对于癌症晚期的病人来说相当重要。癌症病人的存活率端看癌症的种类与开始治疗时的疾病状况。在已开发国家儿童癌症病人的五年存活率平均高达80%，在美国的成年癌症病人的平均五年存活率则有66%。而病症的严重程度取决于癌细胞所在部位以及恶性生长的程度。多数癌症根据其类型、所处的部位和发展的阶段可以治疗甚至治愈。一旦诊断确定，癌症通常以结合手术、化疗和放射疗法的方式进行治疗。随着科学研究的进步，开发出许多针对特定类型癌症的药物，也增进治疗上的效果。如果癌症未经治疗，通常最终结果将导致死亡，也有出现因癌症未及时治疗或是改用另类疗法而延误正规治疗，因此影响病情的情形。
在2012年，大约有1,410万人被检测出癌症，并且造成820万人身亡（相当于全年总死亡人数的14.6%）。男性身上最常见的癌症包括肺癌、前列腺癌（摄护腺癌）、大肠直肠癌、以及胃癌；在女性身上最常见的则是乳癌、大肠直肠癌、肺癌和子宫颈癌。儿童以急性淋巴性白血病和脑瘤最常见，不过非洲除外，非何杰金氏淋巴瘤在那里更常见。2012年，大约16.5万个15岁以下的儿童被诊断出罹患癌症。各个年龄层的人都有可能产生癌症，由于DNA的损伤会随着年龄而累积增加，罹癌的风险会随着年龄的增长而升高，同时有数种癌症在已开发国家较常见。美国每年逝世的5个人当中有一人是因癌症致死，这一数字在世界范围则是100-350/100000。癌症在发达国家中已成为主要死亡原因之一。随着人类越来越长寿及发展中国家生活习惯的改变，全球的罹癌率整体而言在上升中。
名称由来、分类、辨析与命名
希腊文καρκίνωμα现在作为医学术语特指从上皮细胞所变化而成的恶性肿瘤，中文翻译成“癌”。塞尔苏斯（Celsus）将καρκινος翻译成拉丁文cancer，也就是“螃蟹”的意思，中文翻译成“癌症”。另外盖伦则使用“oncos”描述所有种类的肿瘤，而这也是现代肿瘤学（oncology）命名的由来。
19世纪起日本人将现代癌症翻译为“癌肿”。20世纪起中国开始使用“癌”这个词称呼此症状。其实中文的“癌”字最早出现于1170年东轩居士着《卫济宝书》：“痈疽五发，一曰癌……”。南宋杨士瀛着《仁斋直指附遗方论·卷二十二·癌》中，记载了癌的症状：“癌者，上高下深，岩穴之状，颗颗累垂，裂如瞽眼，其中带青，由是簇头，各露一舌，毒根深藏，穿孔通里，男则多发于腹，女则多发于乳，或项或肩或臂，外证令人昏迷。”癌字从嵒，嵒即山岩，岩为岩的俗体字，古代癌、嵒、嵓、岩、岩通用，癌的本义和读音均同“岩”，传统中医学常用其本义本字“岩”作为病名，指质地坚硬、表面凹凸不平、形如岩石的肿物，是以形象命名的，例如乳岩、肾岩、舌岩，多归类于外科。
在普通话中，癌症的“癌”字依造字规则应读作ㄧㄢˊ（yán，岩），但自1950年代之前开始，生活中“癌”字常读作ㄞˊ（ái，皑）。这是为了避免口语中与炎症混淆而更动读音。在中国1961年编修《新华字典》时为了同“炎症”区别，推荐“癌”读ㄞˊái。所以今天“皑”的发音在大陆是唯一的正确发音。
在台湾，资策会当初编制中文输入法时，是以中国古籍为参考，而没有考虑到实际生活中的读音。在普通的注音输入法仍需输入ㄧㄢˊ岩音才能找到“癌”字，新式注音输入法已改。日常口语中两种发音均常见，近来已跟随中国大陆。台湾话（闽南语）“癌”读作“gâm”，与“炎”（iām）不同音。
分类
现今癌症分类主要以肿瘤来源组织的细胞类型和其生物学行为作为依据。在病理学上，每一个系统和器官的肿瘤都有详尽的分类。分类一方面是为了诊断的需要，统一术语。另一方面则是出于预后方面的原因。以下的类别较为一般所接受：
根据肿瘤的发展，可分成：
- 良性肿瘤
- 恶性肿瘤
良性肿瘤指肿瘤细胞未发生转移与侵入周遭组织的情形，反之则称为恶性肿瘤，多数会影响生理功能的肿瘤都是恶性肿瘤。
若是依据生成肿瘤的来源组织细胞分类，可分成四类：
虽然几乎各类型的细胞都有可能转变成为肿瘤细胞，但是人类的癌症绝大部分都是源自于上皮细胞所产生的恶性肿瘤，这个类别包含大多数和许多常见的癌症，包括乳癌、摄护腺癌和肺癌。恶性上皮细胞肿瘤又可进一步分成恶性鳞状上皮细胞肿瘤（一般的上皮细胞所转变），与恶性腺瘤（来自于构成腺体的上皮细胞）。
其他并非源自于上皮细胞的恶性肿瘤有：
- 肉瘤：由结缔组织或来自中胚层的细胞所转变而成的肿瘤。
- 淋巴瘤和白血病：源自血液或骨髓细胞的肿瘤。
- 间皮瘤：从位于腹膜或肋膜上的间皮细胞转变的肿瘤。
- 神经胶质瘤：由神经胶质细胞变化成肿瘤，神经胶质细胞也是最主要的一种脑细胞类型。
- 生殖细胞瘤：肿瘤来自生殖细胞，通常位在睾丸及卵巢。
- 胎盘瘤：从胎盘细胞变化的肿瘤。
癌症的命名
正常组织转变成肿瘤需经一连串的过程。从最初期的细胞增生，多半可借由身体本身的防御机制加以清除或保持稳定。到成为一团肿块的良性肿瘤，此时身体已无法自立将其去除，而只能选择共存。但是也并非所有良性肿瘤都会转变成为恶性肿瘤。恶性肿瘤是指当增生的细胞侵入周遭组织，并获得新生血管供应养分后，开始快速生长且转移到其他组织的时候，也叫做癌症。
肿瘤可为良性或恶性。而在肿瘤里面，那些内不含液体与囊状结构的异常新生组织块被称为固态瘤，白血病则不属于固态瘤。在中文，肿瘤、癌和癌症的定义可以写作以下两条公式：
- 肿瘤=良性肿瘤+恶性肿瘤（癌症）
- 恶性肿瘤（癌症）=癌+肉瘤+癌肉瘤
良性肿瘤在西方语言里使用-oma作为词尾。而在中文领域，则一般是在细胞类型或组织名后面加一“瘤”字，例如，发生于子宫平滑肌上的良性肿瘤即名为子宫肌瘤。然而命名原则并不总是一致的，有些“恶性”肿瘤的名字也使用-oma作为字根，例如neuroblastoma、lymphoma以及melanoma。
恶性肿瘤的命名通常使用其发生器官的拉丁文或希腊文作为字首，上述类别则作为字根来命名。对于常见的癌症，有时会使用英文的器官名来代替希腊或拉丁文名。例如，最普遍的乳癌类型即名为ductal carcinoma of the breast或者是mammary ductal carcinoma。而在中文领域，则分为两种情况。如果该恶性肿瘤是上皮组织来源的，则在上皮名称后面加一“癌”字。如果是间叶组织来源的，则被称为肉瘤。例如，生长在肝脏的恶性肿瘤命名即为肝脏上皮细胞肿瘤（hepatocellular carcinoma），或简称为更常见的“肝癌”；发生在脂肪细胞则称作脂肪肉瘤。而骨肉瘤则是间叶组织来源的。如果一恶性肿瘤既有癌的成分，又有肉瘤成分，则被称为癌肉瘤。
但在上述的这些命名规则之外，则有一些特殊命名的例子，例如：
- 白血病，精母细胞瘤，虽然被称为病和瘤，却是恶性肿瘤。
- 有些恶性肿瘤，并不被称为癌或肉瘤，而是以“恶性……瘤”的名词出现，如恶性黑色素瘤。
- 有的肿瘤以最初研究者的名字命名，如霍奇金淋巴瘤。
- 有些肿瘤以其细胞形态得名，如透明细胞肉瘤。
- 神经纤维瘤病，血管瘤病和脂肪瘤病指肿瘤多发的状态。
- 畸胎瘤是性腺或胚胎剩件中的全能细胞发生的肿瘤，常发生于性腺，一般含有两个以上胚层的成分，结构混乱，也有良性和恶性之分。
- 有些肿瘤的形态类似于某些幼稚组织，称为“母细胞瘤”。其中也有良性和恶性之分，良性者如骨母细胞瘤，恶性的则有神经母细胞瘤。
研究史
癌症在人类的历史中一直存在着。有关癌症的最早记录来自于古埃及人在艾德温·史密斯纸草文稿对胸腺癌的记载，受限于当时的医学，他们在文稿上写下了“此病无药可救”。古希腊学者希波克拉底曾经描述了一些癌症的症状。他把良性肿瘤称为ὄγκος，意为膨胀、肿块。恶性肿瘤则称καρκίνος，意为螃蟹或小龙虾。这样的命名可能来自于恶性肿瘤的表面形状：恶性肿瘤通常有一个坚实的中心，然后向周遭伸出一些分支，就像螃蟹的形状。并且在καρκίνος之后加上了代表膨胀、肿块的字根-ωμα，组成καρκίνωμα。因为希波克拉底反对希腊传统打开身体的作法，他的描述中仅有在外观可见的肿瘤，例如位于皮肤、鼻子或乳房上的肿瘤。而治疗的方式也是根据其所提出的人类健康是由四种体液（黑胆汁、黄胆汁、血液、痰）所达成平衡的理论来进行（体液学说）。根据患者的四种体液平衡状态不同，有饮食、放血、使用泻药等治疗方法。虽然数个世纪后的现在，我们已经知道癌症可能发生在身体的任何地方，但直到发现癌症是由异常细胞所引起的疾病之前，根据体液理论的治疗方式仍旧普遍使用来治疗癌症。
即使治疗方法并未改变，在16世纪与17世纪时，经医生解剖尸体寻找病因变得较可为大众接受。德国教授威赫姆·法布里（Wilhelm Fabry）认为乳癌是由乳汁在输乳管中造成的凝块引起。荷兰教授法兰柯斯·狄·拉·波·希维斯（Francois de la Boe Sylvius）相信所有疾病都是化学反应的结果，而酸性淋巴液则是癌症的起因。他的同侪尼可雷斯·托普（Nicolaes Tulp）则认为癌症是一种慢慢地散播且具传染性的毒物。
到了18世纪，由于显微镜的普遍使用，科学家发现了“癌毒”会从原本肿瘤生长处通过淋巴结转移到身体其他部位（远端转移）。但是由于卫生的问题，以手术治疗癌症并无法有很好的结果。有名的苏格兰外科医生亚历山德·蒙罗（Alexander Monro）在60名手术成功的病例中，仅2名乳癌患者存活二年以上。进入19世纪后，无菌法（asepsis）的使用改善了外科手术的卫生情形，并且也让术后存活率上升。使得外科手术切除肿瘤成为癌症主要治疗方式。19世纪末期时的威廉·科莱（William Coley）则认为治疗的成功率在无菌手术施行之前反而更高（威廉·科莱曾以注射细菌进入肿瘤的方法想要治疗癌症，但结果并不明显），癌症治疗变成根据各个外科医生在去除肿瘤上的不同想法来施行。同一时期，人的身体为不同的组织构成，组织则由细胞组成的观念兴起，体液理论有关体内化学不平衡的说法都被放置一旁。细胞病理学的时代正式来临。
在19世纪末发现放射性元素的居礼夫妇，也建立了放射线治疗方法。这是第一个有效的非手术癌症治疗方法。在此以后，外科医生不再独立进行治疗，转而与医院里的放射专家一起合作进行治疗。这样的多方面合作也使得癌症患者的治疗难以如往常在家中诊疗，而必须在能够结合各方面专家的医院里进行。这也让许多病患的资料都能纪录进医院的档案中，利用这些档案资料，也产生了第一份以统计分析癌症病患资料的结果。
癌症患者治疗和研究的进展限于医师间各自的研究与测试，直到第二次世界大战时期，许多医学研究中心发现同一种疾病在不同国家间的发生率差别相当大，也促使各国的公共卫生组织互相通报疾病及流通医院治疗的资料，直到今日仍然是广为各国采用。日本医学界观察到广岛和长崎原子弹受害者的骨髓完全被毁坏。他们认为放射线可能也可用来治疗有问题的骨髓，这项发现开启了使用骨髓移植治疗白血病的想法。
从第二次世界大战之后，癌症治疗的进步建立在改进并标准化现有的治疗方法。进一步则是要利用流行病学的研究与国际合作找出新的疗法。癌症研究目的在了解癌症的发生与过程的原因，并且希望能藉着对癌症了解程度的增加，找出能够治疗癌症的有效方法。虽然20世纪末的十年里，科学界对癌症的形成原因和恶性肿瘤细胞的运作情形的研究有极大的进展，但是目前仍然没有发现有效的新疗法。
病因学（生活方式的影响）
最近几十年的研究中，最为确定的发现就是抽烟和癌症间密切的相关性，许多流行病学研究也已经证实这样的关系。根据美国的数据显示，随着吸烟人数增加，肺癌的死亡率急剧升高。随着近年来广为宣导抽烟对身体的伤害之后，抽烟人口的减少，也反映在肺癌死亡率降低上。生活方式对于癌症发生确实是有影响，例如香烟、饮食、运动、酒精、晒太阳以及性病等。大部分癌症都与已知的生活和环境因子有关。同时有越来越多的研究显示，癌症发生也和体内褪黑激素的量相关，当需要长时间待在明亮的环境下，例如晚班的工人。或是睡眠时间较短的人，褪黑激素表现量也会偏低，而癌症的发病率较高。
相较于遗传性的基因缺陷，生活方式对于癌症的发生并没有决定性的影响，这是很重要的一个观念，现今所谓的危险因子，虽然都是经过流行病学的严谨分析而得出的结论，但是科学的结论必须要在严格的条件控制之下才会成立。虽然抽烟的确会提高罹患肺癌的机率，但直到目前为止，医学上仍旧无法精确的定义出抽烟的量，或是几岁开始抽，一定会引起肺癌。每个人在基因上的不同，使得每个人对不同物质的反应都不相同。所以并没有所谓绝对健康的生活方式，坊间许多生机饮食和众多号称防癌的健康食品，所能得到的效果并不大。不需要杞人忧天的饮食及生活，即使是癌症病患，只要保持正常生活，适当补充养分即可。但是有些高危险因子是所有人都应该要小心避免的，例如抽烟、喝酒、进食快餐和嚼槟榔等。
病理生理学（癌症的起源）
细胞分裂或细胞增殖是普遍发生在许多组织的一个生理过程。通常细胞增殖和细胞凋亡会达到平衡，而且受到严谨地调控以保证器官和组织的完整性。DNA的突变或是经遗传得到的缺陷基因导致这些有序的过程受到改变。随着细胞生长复制，如同滚雪球般持续累积新突变，最终不受管制而增殖的细胞通常会转变成良性肿瘤或恶性肿瘤。良性肿瘤不会扩散到身体其他部份，或是侵入别的组织，除非压迫到重要的器官，否则也不会影响生命。恶性肿瘤则会侵略其他器官，转移到身体其他部位而危害生命。
有些并非发生在人类的癌症可能经由传染而引起，例如发生于狗的史狄可氏肉瘤（Sticker's sarcoma）。有病患接受器官移植，由于移植器官中带有肿瘤，结果得到癌症。这是目前已知较类似经由传染而得的例子。
分子生物学
癌变意味着一连串由DNA受损而引发细胞分裂速率失控，导致癌症发生的过程。癌症是基因引起的疾病，当调控细胞生长的基因发生突变或损坏时，使得细胞失去控制，持续的生长及分裂而产生肿瘤。大部分人体内的细胞是不会持续分裂生长的，除非遭遇受损，例如肝细胞、心肌细胞。但是像是由上皮细胞组成的组织，包含肠黏膜、皮肤等，均需借由复制生长来持续更新以保持功能正常。而持续的更新这些上皮细胞构成的组织是有其必要性存在的，这样的作用可保护人体本身保持正常功能。因为上皮细胞所处的环境常接触到外界物质或机械力的损伤，如果不能够将受损细胞更新，必定会影响到其功能。但是具有持续生长能力的细胞，对癌症的产生就是最好的环境，对于要将其转变成癌细胞就会简单的多。这也是为何所有常见的癌症，多数源自于上皮细胞的原因。调控细胞生长主要有两大类基因，原致癌基因主要是一些参与促进细胞成长、进行有丝分裂的基因。肿瘤抑制基因，则是负责抑制细胞生长或是调控细胞分裂进行。一般而言，突变需要发生在调控细胞生长的重要基因上，才有机会使一个正常细胞转化成癌细胞。
原致癌基因通过不同途径促使细胞成长。有些原致癌基因可调控产生刺激细胞有丝分裂的激素，（又称作荷尔蒙，是一种在细胞间传递控制讯息的“化学信号”），受到激素刺激的细胞或组织的反应则受其细胞内的讯息传递路径决定。有的原致癌基因也负责组成细胞讯息传递系统或讯息受器，借由基因表现量的调控进而控制讯息传递系统对激素的敏感程度。此外分裂原、转录与蛋白质合成都常见原致癌基因的参与。原致癌基因的突变可能影响基因表现或是功能，导致下游蛋白质的表现或活性改变。这样的情形发生时，原致癌基因就转变成为致癌基因，带有致癌基因的细胞则有更高的机率发生异常。因为原致癌基因参与调控的细胞的功能十分广泛，包括细胞生长、修复和维持体内平衡，所以我们也无法将其从染色体中去除来避免癌症发生。
肿瘤抑制基因产生的蛋白质主要的功能在于抑制细胞成长、调控有丝分裂和细胞复制的过程。通常是当细胞受到环境改变或DNA受损时而表现出来的转录因子。当细胞侦测到发生DNA损伤时会活化细胞内的修补讯息传递途径，借此促使调控细胞分裂的肿瘤抑制基因表现使细胞分裂暂停，以进行修复损坏的DNA，而DNA损伤才不会传递到子细胞。最有名的肿瘤抑制基因为p53蛋白质，其本身是一个转录因子，可被细胞受到压力后所产生的讯号所活化。例如，缺氧或是受到紫外线照射。在将近一半的癌症中，可发现p53功能缺失或是表现量异常。目前较确切的两个作用分别是在细胞核中作为转录因子，以及在细胞质中参与调控细胞周期、分裂和凋亡。对于p53在细胞讯息调控以及细胞生长、凋亡的功能已经有着数量极多的研究报告。许多基因剔除的研究也指出p53对于细胞的重要性，所以p53在癌症的发展中必定扮演关键的角色，可说是研究癌症极重要的一个蛋白质。
找出癌症最初发生的原因是不可能的。然而在分子生物学技术帮助之下，找出肿瘤内基因的异常则是可行的。因此根据基因与染色体变化的严重程度，对于预测病患预后情形上有迅速的进展。例如有些带有瑕疵p53基因的肿瘤细胞，在进行化学治疗时较不会发生细胞凋亡，可以预知这样的病患会有较差的预后。基因发生突变后，细胞重新产生正常细胞没有的端粒酶则能去除细胞分裂次数的障碍，使细胞能无限的生长分裂，有些突变则能使肿瘤细胞进行恶性转移到身体其他部位，或是促进血管新生让肿瘤细胞能得到更多营养的供应。
恶性肿瘤细胞有以下几个特性：
- 不受细胞凋亡机制的影响
- 不受限制的生长（不死，由于有大量端粒酶，细胞不受到细胞衰老机制的调控）
- 自给自足的生长因子
- 对于限制生长因子的控制不敏感
- 细胞分裂速率加快
- 重新获得细胞分化能力
- 不受细胞间接触抑制所影响
- 具有侵入周边组织的能力
- 进行远端转移到其他部位
- 能促使血管新生
遗传
多数癌症是自发性的（sporadic），但是有些癌症还是与遗传有关，通常遗传到缺陷的肿瘤抑制基因时会有较显著的影响和症状。举例而言：
- 遗传性的BRCA1和BRCA2基因突变使得乳癌和卵巢癌风险升高
- 多发性内分泌系统细胞增生（multiple endocrine neoplasia）1型、2a型、2b型
- 因p53突变而引起的李佛美尼症候群，会产生多种肿瘤，包含骨肉瘤、乳癌、软组织肉瘤、脑瘤。
- 透克氏症、嘉得氏症（Gardner Syndrome），发生脑瘤、结肠息肉。
- 家族性大肠息肉症，是指经遗传得到缺陷的APC基因，而在年轻时大肠和结肠常有许多息肉产生，使得到结肠癌机会增大。
- 发生在幼童身上的视网膜母细胞瘤也是属于遗传性癌症的一种。
形态学
癌组织在显微镜下具有鲜明的外观，主要是有大量分裂中的细胞、变大的细胞核、细胞大小与形状改变、失去细胞特化的特征、失去正常组织结构和细胞间的边界变的不明显。免疫组织化学染色法和其他分子生物学标记方法可根据肿瘤细胞的特征提早发现肿瘤，而有助于诊断和预后。
活体组织取样和显微切片检查可以区分在组织内快速增长却又未超出组织限制的细胞是属于恶性肿瘤或仅是正常的细胞增生（hyperplasia）。细胞增生是可逆的过程，当正常组织受到刺激时就会发生增生的反应，例如结痂。异常增生（dysplasia）是一种过度的细胞增加，特征是正常组织细胞结构和安排会被破坏。通常可恢复正常，但偶尔也会逐渐转变成为恶性肿瘤。
最严重的异常增生称为“原位癌”（carcinoma in situ）。在拉丁文中，所谓“原位”（in situ）指“在此处”，因此原位癌指细胞在原本的位置不受控制的生长，不过没有侵入周边组织的倾向。尽管如此，原位癌仍有可能发展成为具侵略性的恶性肿瘤，如果情况允许的话，通常会经由手术来切除。
肿瘤细胞的扩散与转移
肿瘤在其生长过程中，虽然能够暂时通过建立新生血管解决自身给养问题，但是快速的增长一样会将之推向资源和空间匮乏的边缘。随着肿瘤细胞持续生长，在这样竞争的压力下，这时肿瘤就会扩散。而这种肿瘤在生长过程中侵略性不断增加的过程则被称为演进（progression）。具体的行为则是生长的加快，并且开始入侵周遭的正常组织（癌症浸润），并且通过血管转移到远端（癌症转移）。
流行病学
癌症的流行病学是利用研究癌症发生机率来推测癌症的可能成因以及相关的性质。最早可追溯到公元1775年，英国外科医师波希瓦·帕特（Percivall Pott）发现阴囊癌症在烟囱清洁工人身上发生率很高，而想要藉研究烟囱清洁工人和一般人之间的差异点找出发生阴囊癌症的成因。但是往往因为个别医师的见解不同，对于疾病发生的原因常有不同的看法，不过当医师们开始合作并分享诊疗经验时，确切的病因就很容易经由彼此间交流的信息而被找到。
在1926年由英国健康部的珍奈·连-克莱邦（Janet Lane-Claypon）所发表关于乳癌的研究报告奠定下癌症流行病学研究的基础，在这份报告中比较了500例乳癌患者和500名有相同背景和生活方式的正常人之间的差异处。这样开创性的研究方式由理查·道尔和奥斯汀·布莱德福·希尔继续下去，并在公元1956年时发表了“肺癌与其他死亡原因和抽烟的关系。对于英国医师死亡率的第二份报告。”，这篇相当重要的研究文献也被称为对英国医师的研究（British doctors study）。1968年，理查·道尔离开伦敦医学研究中心（London Medical Research Center），到牛津大学创立研究癌症流行病学的实验室，借由电脑的帮助，理查·道尔的实验室是第一个将大量癌症资料建档并分析的地方。现代流行病学方法则与对疾病的了解以及公共卫生政策密切相关。近50年来，美国政府已花费许多力气在搜集资料上，包括全美的医疗执业、医院、省、州、甚至其他国家，借此希望能找出环境、文化和种族间不同的因素与癌症发病率相互间的关联与影响。
目前癌症流行病学面临最大的问题在于对癌症发生（cancer incidence）观念的转变。譬如病患在50岁时经乳房X光摄影发现一个生长速度非常缓慢的乳癌肿瘤，可能在病患七十岁时只是发展成较为明显的良性肿瘤。所以癌症病程的变化速度，仍旧要取决于病患本身。而诊察技术的进步，的确对流行病学的资料分析与解读有很大的影响。
在一些西方国家，例如美国，目前所有死亡人数的25%是因癌症死亡。而每年约有0.5%人口诊断出癌症。癌症已经超过心血管疾病成为死亡的主要原因。许多第三世界国家的癌症发病率却反而较低（根据目前可得知的数据），可能因为传染病、缺乏医疗资源等造成的高死亡率所导致。随着疟疾和肺结核的控制，第三世界国家的癌症发生率则可望上升。这个现象在流行病学中称作疾病转型。
癌症流行病学的研究反映在各个国家中致癌的危险因子并不相同。在西方国家，肝上皮细胞恶性肿瘤是很罕见的，而在中国与其周边国家则是主要常见的癌症之一。可能是因为B型肝炎的流行或黄曲毒素的常见所引起。同样的因为吸烟在第三世界国家日趋普遍，使得肺癌的发生率在这些国家中也有逐渐升高的趋势。
癌症也会发生在幼儿和青少年，但较为罕见。有些研究认为小儿癌症，特别是白血病，一直在增加中。
儿童癌症发生的高峰期是出生后一年间，白血病（通常是急性淋巴细胞白血病是主要发生在儿童上的恶性肿瘤，接着就是中枢神经系统的癌症和神经母细胞瘤。其余还包括威耳姆氏肿瘤、淋巴瘤、儿童横纹肌肉瘤，源自肌肉）、视网膜母细胞瘤、骨肉瘤（osteosarcoma）与尤因氏肉瘤。
女性和男性婴儿的癌症发生率基本上一致。但在多数癌症中，白人婴儿比黑人婴儿有较高的癌症发生率。得到神经母细胞瘤、威耳姆氏肿瘤或视网膜母细胞瘤的婴儿通常可以存活，白血病则较少（80%），而发生其他类型癌症的婴儿存活率则更低。
预防
癌症预防的目标就是减低癌症的发生。包含减少接触致癌物的机会，改变饮食及生活习惯，或是医疗技术的进步（超声波、核磁共振摄影、X射线断层成像或正电子发射电脑断层扫描等检验）。
许多预防癌症的想法是根据流行病学的研究而来，分析病患的资料可发现生活方式或是接触一些环境危险因子的确与特定癌症的发生机率相关。越来越多的证据显示，根据流行病学研究所提出的建议改善，确实可以让癌症发病率和死亡率降低。
因为接触危险因子而增加癌症风险的例子包括饮酒（增加罹患口腔、食道、乳房等癌症的机率），吸烟——但大约20%得到肺癌的女性从未吸烟，相对仅有10%男性肺癌病患是非吸烟者，目前推测这样的差异是来自厨房油烟或是吸入家中其他抽烟男性的二手烟，缺乏运动（与结肠癌、乳癌或其他癌症有关），肥胖（与结肠癌、乳癌、子宫内膜癌及其他可能的癌症）。根据流行病学研究推测，避免过量饮酒，经常运动，保持适当体重的确有助于减少某些癌症的风险。不过这些因子的影响远小于抽烟所产生的致癌风险。其他已知会影响癌症风险的因素（无论好或坏）还有性病、服用荷尔蒙、辐射线、紫外线、化学物和某些传染疾病等。
饮食与癌症
1970 年代，美国前总统候选人乔治·麦嘉文（George McGovern） 集合全美许多专家学者，研究饮食习惯与癌症及慢性病的关系，于 1977 年发表了著名的长达五千多页的《麦嘉文报告》，报告的结论指出：“大部分疾病的原因来自错误的饮食方式”，即高脂肪的肉食习惯。饮食习惯与癌症的相关性很早就被研究。而各国间特别的饮食习惯差异，使得不同癌症间的发生率差别很大。例如常吃生食及腌渍食物的日本常见胃癌的发生。饮食习惯主要是煎烤肉类，多油高糖的美式饮食，有可能是美国常见结肠癌的原因。1982 年，美国国家科学院发表一份饮食、营养及癌症的报告，同样表示，以素食为主的饮食方式可以预防癌症。1990 年代所发表英国及德国流行病研究亦指出，素食者得到癌症的机率比荤食者低25 ～50%。
同时也有研究显示，外国移民的确会受到所移民地区的饮食影响，而有产生当地常见癌症的倾向。这样的结果暗示，不同地区的人民发生不同癌症的原因或许并非建立在遗传基础上而是和生活环境的差异所引起，但的确仍须进一步的证实。
2007 年世界癌症基金会及美国癌症研究所，发布名为“食物、营养、身体活动和癌症预防”的世界性研究报告，明确指出植物性为主的饮食方式有预防癌症的作用，并建议大量减少肉类的摄取。
β胡萝卜素的使用提供一个随机临床实验的必须性和重要性的例子。流行病学家观察到当血清中含有较高的β胡萝卜素时，具有保护作用并可降低癌症的风险，尤其在降低肺癌的机率上最为明显。这样的假设衍生出一系列在芬兰和美国进行的大型随机临床实验（CARET study）。在80年代和90年代中，这项研究提供β-胡萝卜素或安慰剂给约80,000名吸烟者与曾吸烟者。出乎意料之外，这些测试发现补充β胡萝卜素并未降低肺癌发生率和死亡率，反而发现受试者的肺癌发生率反而因为外加的β胡萝卜素而有微幅的提高，使得这项研究很快就被停止。
随机临床实验也有许多的实际施行的困难，特别是在食物及维生素的试验上。防癌食物十字花科之作用机转： 含有吲哚类（indoles），可有效减少乳癌及卵巢癌发生机率，另外含硫代配糖体可活化肝脏解毒酵素，抑制自由基伤害细胞。 来源：花椰菜、油菜、芥蓝菜、 雪里红、高丽菜、芥菜、大白菜、小白菜、青江菜、白萝卜。
微量营养素缺乏被认为与癌症有关，但是进行随机临床实验需要众多人数参与，需时多年才能完成，因此花费也极为昂贵和复杂，所以很少实施。而通常只能以单剂量来做实验，缺乏其他浓度比较，使得难以评估实际临床所需的量也是一大问题。
在流行病学家及医学研究者继续探讨癌症的相关生活因素的同时，美国医学会所出版的著名医学杂志也于 2009 年刊登一篇由 美国癌症中心所主导的 50 万人大型饮食研究，直指红肉和加工肉 类的摄取和癌症死亡率有密切相关。这篇研究数据显示，每天只要 吃一片炸排骨大小的肉类，10 年内光是因癌症死亡的机率就会增加 20%，更不用提及因此产生癌症的比例了。
动物性食品可说是各大癌症共同的危险因子，不论是红肉、白肉或乳制品都和癌症有紧密关联。大型的世界性癌症与饮食研究，皆强烈建议减少或避免动物性食品摄取，采素食降低癌症发生率。所以防癌守则：日常三餐以新鲜食材为主，以新鲜蔬果作为膳食纤维的主要来源。加工、腌渍、肥肉、内脏及油炸食物应该少吃。饮料以白开水为主。每周运动至少3次，心跳要达到每分钟130下，并持续30分钟。尽量维持正常的生活作息，注重睡眠品质，再加上定期进行健康检查。
其他具有预防癌症效果的化学物质
它莫西芬是一种合成的非类固醇类的抗雌激素。由于某些乳癌细胞会受到雌激素的刺激而加速生长，它莫西芬可以选择性地调节雌激素受体（estrogen receptor）而抑制雌激素对这些细胞的作用，是目前治疗乳癌时最常使用的药物之一。1977年，美国食品药物检验局（FDA）核准其在临床上使用，至今用在乳癌治疗上已有20多年历史。最初是治疗乳癌末期的患者，近年来也用于治疗初期乳癌及预防乳癌高危险群的发病机率。已经证明若是持续每天服用，约5年之后，能够减少乳癌高危险群妇女约50%发病机率。顺视黄酸也可以减少初期头颈癌（primary head and neck cancer）患者发生恶性转移的机会。非那甾胺是5-α还原酶抑制剂（5-alpha-reductase inhibitor），能够降低前列腺癌的风险。其他有预防作用的化学物还包括COX-2抑制剂，可抑制身体合成发炎前列腺素（proinflammatory prostaglandins）的环氧合酶。
基因检测
对于癌症高风险群，例如有家族病史，或是环境污染（例如辐射屋居民）的人进行基因检测，可做较深入仔细的检查分析，服用预防药物。确定有癌症相关基因突变的人，可借由预防性的手术，降低癌症机会。
诊断
大多数癌症最初都是因为出现症状，或通过检查而被发现。但确定的诊断必需要经过病理医师经切片检验确认。
症状
大致上癌症的症状可分为三类：
- 局部症状：异常肿块或肿胀（肿瘤），出血，疼痛和溃疡。因为肿瘤压迫周遭组织所引起的症状，如黄疸。
- 恶性转移的症状：淋巴结肿大、咳嗽、咳血、肝肿大（hepatomegaly）、骨头疼痛、骨骼因肿瘤转移影响发生骨折以及神经系统的症状。虽然癌症末期会出现疼痛的现象，但疼痛往往并不是恶性转移发生的症状。
- 全身性的症状：体重减轻、食欲不振、恶病体质、大量出汗（夜间盗汗）、贫血。
此外也有称为肿瘤伴随症候群的症状，指的是身体因新生恶性肿瘤而在荷尔蒙，神经系统，血液，生化过程等方面出现紊乱的临床症状，但与肿瘤的转移或入侵无直接关系，如血栓或荷尔蒙的变化。
上述中各种症状都有可能由其他的疾病引起，癌症不一定是产生这些症状的主因，确切原因仍需要鉴别诊断诊察。
活组织检查
病患可能经由许多症状或检验结果被怀疑罹患癌症，但诊断恶性肿瘤最确定的方式就是经由病理医师对活体组织切片或经手术取得的组织做病理检查来证实癌细胞的存在。许多活体组织切片，例如皮肤、乳房或肝脏等，在医师的诊疗室内即可取得。但是其他器官的切片，则需要在麻醉情形下在手术室进行。
根据组织诊断可判定肿瘤的生长程度，其病程的分级和其他肿瘤特征。这样的信息对于判断病患的预后情形和选择最佳治疗方式上非常有用。细胞遗传学和免疫组织化学染色法对于提供有关癌细胞未来可能的发展情况以及选择治疗方式上，都占有相当重要的角色。
病程分期
目前最为广泛采用的分期方式是经由美国癌症联合委员会（American Joint Committee on Cancer，AJCC）所订定的，癌症分期主要依据几个主要原则：
- 肿瘤产生的部位
- 肿瘤的大小以及数目
- 淋巴结是否被侵入以及周边淋巴结被侵入的情形
- 远端转移的发生与否
综合以上的原则建立起来的肿瘤分期系统又称为TNM分期系统，这样的分期又可因检验的方式不同细分为临床分期法（clinical staging，cTNM）、外科分期法（surgical staging，sTNM）与病理分期法（pathological staging，pTNM）。一般所采用的都是TNM分期，如果病患进行手术，手术的检查得到的分期结果就是外科分期法，若是手术切下的标本经病理医师判定，其结果则为病理分期法。这些分期方式的定义均由美国癌症联合委员会和国际对抗癌症联盟（International Union Against Cancer，UICC）共同维持并更新。
TNM分期系统中：
T分期（Tumor Developement）代表肿瘤的发展程度可分为：
- TX无法找到原发性肿瘤或定义分期
- T0没有原发性肿瘤的存在
- Tis原位癌
- T1-T4根据肿瘤大小及生长扩散情形
N分期（Nymph Affect）表示依照淋巴结受到的影响情况分成：
- NX无法确定淋巴结影响分期
- N0无局部淋巴结转移的癌细胞
- N1-N3淋巴结转移的情形
M分期（Migration）则是根据远端转移的情形分成：
- MX无法确定远端转移的分期
- M0没有远端转移发生
- M1已产生远端转移
而根据癌症发展的程度，又可分为零、一、二、三、四期等，及早期与晚期，通常零到一期算是早期，但在不同癌症中每期的定义和治疗方法都有所不同，确实的分期仍应参考美国癌症联合委员会的定义。
癌症分期与其期程特征
- 第一期癌症，肿瘤较小且尚未扩散/转移（癌细胞可被定位、手术移除，不需借助循环全身的化学药物治疗）
- 第二期癌症，肿瘤较大但尚未扩散（癌细胞尚可被定位、手术移除，可能不需借助循环全身的化学药物治疗）
- 第三期癌症，不断增生的癌细胞撑破肿瘤，癌细胞因而扩散至肿瘤周遭的组织及邻近的淋巴结甚至更远处。此时癌细胞流窜于原始病灶附近，必需借助循环全身的化学治疗药物治疗。
- 第四期癌症，癌细胞扩散至距离原始肿瘤遥远的器官及组织。此时癌细胞流窜于全身，必需借助循环全身的化学治疗药物治疗。安宁照护将是治疗选项之一。
注解：癌细胞将于所到之处继续失控的繁殖。举例：若肺癌细胞扩散到肝脏，则肝脏将出现不断增生的肺部细胞（不具肺功能），且此细胞具有入侵正常肝脏细胞的能力，导致肝功能不断降低；不具入侵能力但失控繁殖的细胞，称为良性肿瘤。
筛检
癌症筛检，是希望在一般大众身上提早找出潜在未发现与早期无症状的癌症。所进行的测试必须适合广大民众能够负担，并且安全，无侵入性而且不易有假阳性结果产生。一旦发现癌症的迹象，更精确的后续检验，或使用侵入性手术取得组织切片以确定筛检结果则是必要的。
癌症筛检可以早期发现癌症，提早治疗癌症能有较好的恢复情形和延长生命。许多不同的筛检方式已经在实际进行。例如，乳房自我检查等。由于乳房摄影检查比乳房自我检查能更早发现肿瘤存在，所以许多国家目前尽量让所有中年妇女都能够接受定期的乳房摄影检查。大肠直肠癌可通过粪便潜血测试（fecal occult blood testing）和大肠镜（colonoscopy）提早发现。借由切除潜在恶性息肉（pre-malignant polyps）的治疗，可减少发病率及死亡率。同样地，子宫颈抹片检查也能使检验者能早期察觉癌前病变区域并加以手术切除，这些筛检也使得子宫颈癌的发病率和死亡率大幅的减少。此外，已有建议男性应在15岁时开始定期睾丸自我检查（testicular self-examination）以提早发现睾丸癌。五十岁以上的男性通常建议应该定期进行直肠摄护腺触诊（digital rectal exam）和前列腺特异抗原检验，可有效侦测前列腺癌的产生。
癌症筛检的争议在于检验是否的确能够延长生命，由于癌症的治疗方法多半具有侵入性及对身体造成很大负担，因为早期发现而进行治疗反而不一定比完全不治疗好。例如，在进行前列腺癌筛检时，摄护腺抗原血液检验可侦测到极微小的肿瘤，但是或许终其一生，这样的肿瘤并不会成为危及生命的问题。只是一旦经筛检发现，一般都会进行进一步的检验及诊疗。因此就有可能发生过度诊断（overdiagnosis）的问题，而将病患放入不必要的并发症的风险中，如手术或放射治疗的副作用与感染。用于确定诊断前列腺癌所做的前列腺组织切片可能引起的副作用，包括出血和感染。前列腺癌的治疗则可能导致尿失禁、勃起功能障碍。同样地，对于乳癌的筛检上，近来也有批评认为在一些国家所进行的乳房筛检计划所引起问题远超过所解决的。因为在一般妇女身上做筛检，产生许多因为阳性或假阳性结果而需要做更精确检验的妇女，造成医疗资源的大量浪费，也带给假阳性者的沉重心理负担。而这样大规模的检验，最后往往只是找出几个早期乳癌患者，所耗费的社会成本是值得讨论的。
用医学影像技术检测癌症，也遭遇类似问题。这些医学影像检测技术都是成本相当高且耗费时间。由于侦测的灵敏度极高，常发现细胞病变（incidentaloma），这样的肿瘤也可以被认为恶性，而进行具有潜在危险性的治疗方法。
相反的，子宫颈抹片检查在所有种类的癌症筛检中则具有最好的成本效益。以公共卫生考量来看，子宫颈癌的病程发展通常十分缓慢，长达数年，又具有明显的危险因子（性接触），因此有相当高的机会可在癌症仍是早期时筛检出来，最重要的是，抹片的成本很低，能够大量推行。基于这些原因，一项癌症筛检是否应该进行，民众的健康改善程度和筛检的成本与治疗的风险都必须列入考虑。
治疗
目前治疗方法有五种：外科手术、放射线治疗、生物疗法（包括激素治疗、细胞免疫治疗、标靶药物与疫苗等）、基因疗法及药物化学疗法，新的治疗方法不断推陈出新，已在临床使用的有标靶治疗、光动力疗法等。
治疗方式的选择取决于肿瘤的位置、恶性程度、发展程度以及病人身体状态。一些实验性治疗癌症的方法也在发展当中。目前对于癌症治疗方法的寻找，均是基于彻底清除癌细胞而不损害到其他的细胞的想法。而手术切除的方式，常因为癌细胞入侵蔓延到邻近组织或远端转移而效果有限。化疗则受限于对于体内其他正常组织的毒性。辐射也同样会对正常组织造成伤害。因为“癌症”这个疾病包含许多不同种细胞产生的肿瘤，因此不会像治疗一般疾病时会有单一的治疗处方，也就是说单一的“癌症治疗法”是不存在的。目前治疗癌症通常都是依据病程的发展而综合使用各种疗法，以求达到最大的效果。例如，若是肿瘤是可借由手术切除，通常医生仍会并用放射线照射患处，让癌细胞能彻底被消除。或者是因为肿瘤扩散过大，无法用手术切除，此时也可先使用化疗缩小肿瘤后再寻求手术切除。
癌症的治疗无论是化疗、手术或放疗都是对身体有极大负担，并且在发生恶性转移后，无论是何种方式都是很难彻底治愈。所以在癌症的治疗仍然是人类面对的极大考验。在目前对于年老的癌症患者，或许找出能维持生活品质并让其能平静走向生命旅程的终点的治疗方式，会是比积极消除癌细胞而使用副作用极大的治疗方式要来的实际且重要。
许多患者往往会为了工作而延误治疗致使病情恶化，得不偿失。患病者应勇于告知客户及雇主病况；而客户及雇主则应给予患病者应有的同理与体恤。也有患者因担心西医癌症治疗的副作用而选择逃避或相信不具实证的偏方。
手术
理论上，若是以手术完全移除肿瘤细胞，癌症是可以被治愈的。但并非总是如此简单，外科手术通常无法切除已经转移到其他部位的癌细胞。使用外科手术治疗癌症的例子包括以乳房切除术治疗乳癌或是进行前列腺切除术（prostatectomy）治疗前列腺癌。手术的目的在于移除肿瘤细胞或是整个器官，虽然将主要的肿瘤经外科手术切除，但仍有些潜伏在肿瘤所生长的器官周遭的单一肿瘤细胞是无法被察觉的。随着时间过去，又会重新生长成一个新的肿瘤，称为癌症复发。为此，手术切除下的肿瘤需要经病理学家的检视，以确定切下的肿瘤周遭都是正常组织，减少肿瘤切除不完全的机会。
除了切除原发性肿瘤（primary tumor）之外，癌症的病程分期（staging）也需要手术的协助。例如，确定肿瘤恶化的程度与是否发生淋巴结转移。病程分期主要可用来推测预后和是否需要实行辅助治疗（adjuvant therapy）。有时手术也被用来控制症状以减轻病人痛苦，如脊髓压迫或肠阻塞，称为纾缓治疗。
化学疗法
化学疗法（常简称化疗）是用可以杀死癌细胞的药物治疗癌症。由于癌细胞与正常细胞最大的不同处在于快速的细胞分裂及生长，所以抗癌药物的作用原理通常是借由干扰细胞分裂的机制来抑制癌细胞的生长，譬如抑制DNA复制或是阻止染色体分离。多数的化疗药物都没有专一性，所以会同时杀死进行细胞分裂的正常组织细胞，因而伤害常需要进行分裂以维持正常功能的健康组织，例如肠黏膜细胞。不过这些组织通常在化疗后也能自行修复。
传统化学抗癌药物具有细胞毒性，药物的作用机转主要为干扰核酸之生合成或功能，包括嘌呤(purine)、嘧啶(pyrimidine)、RNA和DNA，进而抑制肿瘤细胞生长与复制。若依药物对细胞周期之选择性作用，可分为细胞周期专一性(cell cycle-specific; CCS)及细胞周期非专一性(cell cycle-nonspecific; CCNS)两大类。
常用抗肿瘤药物分成六大类，包括烃基化剂(alkylating agents)、抗代谢药物(antimetabolites)、抗生素类(antibiotics)、植物生物碱(Alkaloids) 、固醇激素类(hormones)及其他抗癌药物；广义的抗肿瘤药物则包含癌症疫苗、免疫抗体制剂等。
因为有些药品合并使用可获得更好的效果，化学疗法常常同时使用两种或以上的药物，称做“综合化学疗法”，大多数病患的化疗都是使用这样的方式进行。有些癌症不做化学治疗，如黑色素瘤(melanoma)、肝癌等。有些对化学疗法反应敏感，如白血病、淋巴瘤及绒毛膜癌等。一般在癌症初期，可借由外科手术或放射线治疗减少癌细胞数目后，再采用免疫疗法、药物化学疗法或将上述方法采阶段性合并治疗。
治疗某些白血病和淋巴瘤则需要使用高剂量的化疗或全身放射治疗。这样的治疗方式是先将患者原有的骨髓细胞完全破坏，避免进行骨髓细胞移植时发生排斥作用。进行骨髓移植之后，依靠患者本身的复原能力，重新进行造血功能。移植的来源除了接受亲属或配对符合的捐赠者之外，也可将病患本身的骨髓细胞以及周边造血干细胞先取出存放待日后移植所需，称为自体移植（autologous transplantation）。
免疫疗法
免疫疗法是利用人体内的免疫机制来对抗肿瘤细胞。已经有许多对抗癌症的免疫疗法在研究中。目前较有进展的就是癌症疫苗疗法和单株抗体疗法，而免疫细胞疗法则是最近这几年最新发展的治疗技术。
癌症疫苗
癌症疫苗为免疫疗法中的其中一种，目前已有大量研究工作投入开发癌症的疫苗，希望借此避免传染性致癌物的影响（例如病毒）或是让身体能对癌症的特有抗原产生免疫反应。其主要的原理是活化体内免疫细胞的所具有的专一性免疫能力，能提高免疫细胞辨识特定癌细胞的能力，强化并诱导出细胞毒杀性T淋巴球（CTL）攻击特定癌细胞。主要功能是作为癌症手术、化学治疗和放射线治疗之后的辅助治疗，帮助预防癌症的复发与转移。过去在日本，针对多数固体肿瘤，已有癌症疫苗被发展使用。在2005年的十月，科学家研发出对抗人类乳突状病毒16和18型（HPV type 16、18）的疫苗，可以保护身体不受这两类的病毒感染，因此也可用来预防大多数是由此两类病毒引起的子宫颈癌。
单株抗体疗法
主要原理是使用高专一性的单株抗体直接结合到肿瘤细胞特有的蛋白质或是细胞激素，影响肿瘤细胞的生长、引起免疫系统反应或是其他功能。已经发展的药物有针对乳癌的曲妥珠单抗和针对白血病的吉妥单抗（gemtuzumab ozogamicin）在临床使用。
另一方面，现在有些方法则是想利用身体本身的免疫系统产生非专一性的免疫反应来对抗癌细胞，例如卡介苗膀胱内灌注免疫疗法（intravesical BCG immunotherapy）将卡介苗灌注进入膀胱内，以引发免疫反应对抗表浅性膀胱癌（superficial bladder cancer）。此外使用干扰素和介白质素，均可引起免疫反应。而使用疫苗所产生的免疫反应来对抗肿瘤的研究也正在进行当中，尤其是针对恶性黑色素瘤与肾细胞肿瘤（renal cell carcinoma）。
免疫细胞疗法
免疫细胞疗法是最近这几年开发的最新技术，原理是直接将大量未分化的树状细胞投入肿瘤中或肿瘤周边的血管中，能迅速且大量的强化树状细胞辨识特定癌细胞的能力，使树状细胞可在短时间内帮助辅助型T细胞（helper T cell）快速诱导出大量细胞毒杀性T淋巴球（CTL），以攻击特定癌细胞。目前此项研究已在日本进入临床试验阶段。
放射线治疗
放射线治疗（也称放疗、辐射疗法）是使用辐射线杀死癌细胞，缩小肿瘤。放射治疗可经由体外放射治疗（external beam radiotherapy）或体内近接放射治疗。由于癌细胞的生长和分裂都较正常细胞快，借由辐射线破坏细胞的遗传物质，可阻止细胞生长或分裂，进而控制癌细胞的生长。不过放射治疗的效果仅能侷限在接受照射的区域内。放射治疗的目标则是要尽可能的破坏所有癌细胞，同时尽量减少对邻近健康组织影响。虽然辐射线照射对癌细胞和正常细胞都会造成损伤，但大多数正常细胞可从放射治疗的伤害中恢复。因此通常在临床上，医师与放射专家会小心计算需要的放射线剂量，同时放射治疗也会分成许多次进行，让健康的组织在每次辐射线照射的间隔中能有机会恢复。
放射治疗可用来治疗发生在各个部位的固态瘤，包括脑、乳房、子宫颈、咽喉、肺、胰、前列腺、皮肤、胃、子宫或软组织的肉瘤，治疗白血病和淋巴瘤有时也会使用辐射。放射治疗所使用的辐射剂量取决于多项因素，例如癌症种类以及是否有可能破坏周遭组织和器官。如同其他的治疗方式，放射治疗仍然有其副作用存在。
标靶治疗
标靶治疗从1990年代后期开始在治疗某些类型癌症上得到明显的效果，与化疗一样可以有效治疗癌症，但是副作用与化疗相较之下减少许多。分子标靶治疗(molecular target therapy)为一种免疫疗法，可针对癌细胞所特有的生长因子或接受体加以阻断，这种疗法就好比“导向导弹”，可以精确地命中目标，专一性的抑制肿瘤细胞的生长、转移及侵入，避免传统抗癌药物全面破坏所带来不必要的副作用；此外，增强宿主免疫反应的免疫疗法更是重要，其他标靶抗癌方法有：增强与肺癌有关的抗癌因子(p53)、抑制致癌因子、运送基因到癌细胞以增强对药物感受性、标示出癌细胞以诱发免疫反应或诱导癌细胞凋亡: 这项治疗的原理是使用具有专一性对抗癌细胞的不正常或失调蛋白质的小分子，例如，酪氨酸磷酸酶抑制剂伊马替尼和吉非替尼，以及单株抗体。此外也有使用小的胺基酸结构（small peptidic structures）来结合细胞表面上的受器或影响肿瘤周围的细胞外基质，经由结合同位素与小胺基酸结构，使其专一的结合到癌细胞上，再利用放射线杀死癌细胞。
荷尔蒙抑制
某些癌症的成长会受某些荷尔蒙的增加或减少而抑制。对荷尔蒙敏感的肿瘤常见的例子有乳癌和前列腺癌，减低或增加体内雌激素或雄激素往往可用来做为补充治疗的一种。
症状控制
虽然癌症症状的治疗并不被视为是癌症的治疗方法，但对于癌症病患的生活品质有重要的帮助，也能用来评估病患是否能进一步接受其他治疗。尽管所有医师都能够使用药物来减轻或抑制疼痛、恶心、呕吐、腹泻、出血及其他癌症患者常见的症状，舒缓治疗的进一步发展对于有这一方面的需求的病患仍然是相当重要的。
止痛药，如吗啡、羟可酮（oxycodone）、止吐剂及其他药物用来抑制恶心和呕吐，都是常用来减轻癌症患者症状的药物。
由癌症引起的慢性疼痛几乎都与癌症本身或治疗过程（手术、放射线治疗、化疗）所持续造成的组织损伤有关。癌症患者的疼痛并没有明显的产生原因。许多发生严重疼痛症状的癌症患者常常已经接近生命的终点，这时进行姑息疗法会是比较好的选择。虽然社会上普遍对使用鸦片类麻醉剂的观感不佳，但在癌末病患的治疗上，主要的考量是尽量使患者感到舒适，无论使用鸦片类麻醉剂、手术或物理疗法，甚至不应考虑医疗资源的支出，而要尽力使病患能得到最好的照顾。
实验疗法
临床实验，是在癌症病患身上进行新的治疗方法的实验，希望找出更好的方法治疗癌症，协助癌症患者恢复健康。临床实验测试范围包含新的治疗药物，新的手术方法或放射治疗方式，重新组合不同的疗法，或发展全新的疗法，如基因疗法。
临床实验是抗癌研究长期研发实验的最后一个阶段。找寻新的治疗方法通常是在实验室里开始进行，研究员不断测试和实验新的对抗癌症的想法。如果找出有潜力的治疗方式，首先要先进行动物实验，观察此新疗法实际施行在生物体上是否确实有效，或是带有未知副作用等问题。在实验室与动物实验都很有效并不能代表同样的方法在人体身上能够成功，因此要等临床实验结束，才能确定新的治疗方法是安全有效的。
参加临床实验的病患有机会得到其所参与实验的新疗法的帮助，但是新的治疗方式并不保证会有良好的结果，新疗法也可能有未知的风险，严重的话甚至会导致死亡。但如果新疗法成功的话，接受实验的病人可能会最先受益。临床实验在美国有相当严格的进行规范，无论是在人选的选择以及药物剂量都有标准操作原则。以避免研究者为了加速研发新药物，不顾病患的权益，贸然在人体上进行高风险的新疗法测试。实际上有许多例子也显示，即使是通过严格标准筛选出可进入临床实验阶段的抗癌药物，在临床上的结果并未如预期的有效。这样的结果也反映癌症的多原性以及人体系统的复杂度，我们在抗癌药物的研发上仍有漫长的路途要走。
二氯乙酸盐
近期的实验发现用来治疗乳酸性酸中毒的二氯乙酸盐（Dichloroacetate）能够调节并恢复受损粒线体的正常新陈代谢功能，这样的功能也被证明能对癌细胞发生影响。因为通常癌细胞不会进行细胞凋亡，但是二氯乙酸盐可借由促使细胞从乳酸循环转变为有氧循环的效果，调节粒线体功能让癌细胞重新恢复细胞凋亡的能力，藉以对抗癌症。在细胞层面的研究已证实二氯乙酸盐能对实验室培养的癌细胞株引发细胞凋亡，但相反的也有研究指出二氯乙酸盐会造成癌症产生。所以将二氯乙酸盐作为治癌药物相关的研究仍有待继续进行。
辅助及另类疗法
另类医学的治疗方式包含许多种类的系统或疗法，此类治疗以现代医学标准的观点来看，通常不被认为是有效及安全的。但是医师仍然可以利用这样的治疗方法来“补充”标准治疗所不能提供的，例如身体的舒适或是心灵上的平静，重燃起患者对治疗癌症的希望。
虽然还没有得到科学证明，也常常引起质疑，许多癌症的另类疗法并未停止。另类疗法背后的巨大风险、花费、潜在的副作用和几乎毫无治疗效果等问题，仍未能阻止此类疗法的使用。提倡另类疗法的人也往往无法或不愿接受科学方法的检验其有效性。这样的治疗方式包括祷告和心理上的调适如“冥想”与“打坐”来帮助患者减轻疼痛和改善心情。特殊饮食，例如葡萄为主的饮食（grape diet）、以甘蓝菜为主的饮食。补充营养素，例如大剂量维他命疗法（megavitamin therapy），电疗，服食特殊的化合物如苦杏仁素、维他命B17。另类的医疗药物使用方法，如服用胰岛素、灌肠以及使用生药、中药或草药的合成物等。有些互补和另类医学的治疗方式不但无效而且还会危害病患，医疗专业人员多半不建议将其作为癌症的唯一治疗方式。
