细胞作为一个有机体的组成部分，在细胞与细胞之间的关系上，细胞与它所生存的微环境之间都存在着复杂的相互依存和动态平衡的关系。在个体（胚胎）发育过程中，这类相应关系甚至在时间和空间上都存在着严格的调节。
经过许多研究人员的研究。现已发现正常细胞变成癌细胞的自然发展过程要经历致癌、促癌和癌演进三个不同而又连续的阶段；因此肿瘤的发生是一个多因子、多步骤的复杂生物学过程。这个规律已为临床观察和动物中的研究所证实。
研究人员们根据应用体外培养的癌细胞和正常细胞的研究发现：癌细胞具有以下特点：①不断生长分裂，但不发生功能分化；②癌细胞具有易变性，如细胞核的类型、生长速率、分化程度、营养需求、侵润转移行为和抗药性等方面的变异。正是由于癌细胞的易变性，因此在一个肿瘤中所存在的癌细胞是不*一样的，称为癌细胞的异质性。这是由于癌细胞遗传性不稳定所产生的。
在癌变研究中，人们必然会提出到底哪些正常细胞会发生癌变的问题。一般认为只有分裂能力的细胞才能癌变，这种细胞大致有两类：一是保持分裂能力的未分化的干细胞；另一类是已分化有一定功能的细胞，它在某些条件的作用下，发生去发化而复到相当于原始的末分化细胞再发生癌变。此外，在整体水平的研究中，还发现肿瘤的发生、发展与患者的遗传、激素和免疫等因素有关。近代生命科学和生物工程技术的发展使人们可以分析癌细胞的改变，寻找有关遗传改变与癌发生、发展和癌细胞生物特性的因果关系。