癌變，也稱為腫瘤發生或腫瘤發生，是癌癥的形成，正常細胞由此轉變為癌細胞。 該過程的特征在于細胞、遺傳和表觀遺傳水平的變化以及異常的細胞分裂。 細胞分裂是一種生理過程，幾乎所有組織都會在各種情況下發生。 通常，以細胞凋亡的形式維持增殖和程序性細胞死亡之間的平衡，以確保組織和器官的完整性。 根據普遍接受的致癌理論，體細胞突變理論，導致癌癥的 DNA 突變和表觀突變通過干擾調節過程的程序來破壞這些有序過程，破壞增殖和細胞死亡之間的正常平衡。 這導致不受控制的細胞分裂和這些細胞通過體內自然選擇的進化。 只有某些突變會導致癌癥，而大多數突變不會。

遺傳基因的變異可能使個體易患癌癥。 此外，致癌物質和輻射等環境因素會導致可能導致癌癥發展的突變。 最后，正常 DNA 復制中的隨機錯誤可能導致致癌突變。 在正常細胞轉化為癌細胞之前，通常需要對某些類別的基因進行一系列突變。 最近對 TCGA 隊列中的驅動事件進行全面的患者級別分類和量化顯示，每個腫瘤平均有 12 個驅動事件，其中 0.6 個是癌基因的點突變，1.5 個是癌基因的擴增，1.2 個是抑癌基因的點突變，2.1 個 是腫瘤抑制基因的缺失，1.5是驅動染色體丟失，1是驅動染色體增加，2是驅動染色體臂丟失，1.5是驅動染色體臂增加。 調節細胞分裂、細胞凋亡（細胞死亡）和 DNA 修復的基因突變可能導致不受控制的細胞增殖和癌癥。

癌癥基本上是一種組織生長調節疾病。 為了使正常細胞轉化為癌細胞，必須改變調節細胞生長和分化的基因。 遺傳和表觀遺傳變化可以發生在許多層面，從整個染色體的獲得或丟失，到影響單個 DNA 核苷酸的突變，或者沉默或激活控制 100 到 500 個基因表達的 microRNA。 受這些變化影響的基因有兩大類。 癌基因可能是以不適當的高水平表達的正常基因，或具有新特性的改變基因。 在任何一種情況下，這些基因的表達都會促進癌細胞的惡性表型。 腫瘤抑制基因是抑制細胞分裂、存活或癌細胞其他特性的基因。 腫瘤抑制基因通常會因促癌基因變化而失效。 最后，含有致癌基因的致癌病毒亞科病毒被歸類為致癌病毒，因為它們會引發宿主體內腫瘤組織的生長。 這個過程也被稱為病毒轉化。

對于可能有助于癌細胞產生的各種基因組變化，存在多種分類方案。 其中許多變化是基因組 DNA 核苷酸序列的突變或變化。 還有許多表觀遺傳變化會改變基因是否表達。 非整倍體，存在異常數量的染色體，是一種基因組變化，不是突變，可能涉及通過有絲分裂錯誤獲得或丟失一條或多條染色體。 大規模突變涉及染色體一部分的缺失或復制。

當細胞獲得小染色體區域的許多拷貝（通常為 20 個或更多）時，基因組擴增就會發生，該區域通常包含一個或多個癌基因和相鄰的遺傳物質。 易位發生在兩個獨立的染色體區域異常融合時，通常在一個特征位置。 一個眾所周知的例子是費城染色體，或 9 號和 22 號染色體的易位，它發生在慢性粒細胞白血病中，并導致 BCR-abl 融合蛋白（一種致癌酪氨酸激酶）的產生。 小規模突變包括點突變、缺失和插入，它們可能發生在基因的啟動子中并影響其表達，或可能發生在基因的編碼序列中并改變其蛋白質產物的功能或穩定性。 單個基因的破壞也可能是 DNA 病毒或逆轉錄病毒基因組物質整合的結果，這種事件也可能導致病毒癌基因在受影響的細胞及其后代中表達。

DNA損傷被認為是癌癥的主要原因。