Cancerul, care este o creștere necontrolată a celulelor care are efecte dăunătoare asupra organelor și altor țesuturi ale corpului, poate fi legat de expunerea la anumite substanțe chimice din mediu. Celulele canceroase devin dăunătoare atunci când se înmulțesc până la punctul în care invadează țesutul învecinat și în cele din urmă se răspândesc în alte sisteme ale corpului. De multe ori, creșterea necontrolată a celulei este inițiată de expunerea repetată la o substanță chimică toxică, numită și cancerigen. Substanțele chimice și incidența cancerului merg mână în mână. Majoritatea cercetărilor privind etiologia cancerului se concentrează pe cauzalitatea specifică a mediului, cum ar fi expunerea chimică la locul de muncă sau expunerea ca urmare a alegerii stilului de viață, de exemplu.
Legătura dintre substanțele chimice și cancer începe atunci când un cancerigen chimic inițiază o schimbare în acidul deoxi-ribonucleic (ADN), un proces numit inițiere. În circumstanțe normale, sistemul de apărare al organismului poate identifica și repara porțiunile deteriorate ale ADN-ului, dar dacă celula începe să se reproducă în timp ce, deteriorarea este încă prezentă în codul genetic și rezultă o celulă anormală cu potențial canceros. Un singur sau câteva cazuri ale procesului de inițiere nu sunt de obicei suficiente pentru a determina dezvoltarea cancerului; Alți factori, numiți de obicei „promotori”, sunt adesea observați, care par să fie prezenți atunci când are loc o creștere incontrolabilă. Acești promotori includ factori precum expunerea la substanța chimică inițială în cantități mari pe o perioadă lungă de timp, deficiența nutrițională sau o predispoziție genetică la cancer. Legătura dintre substanțele chimice și cancer nu este pe deplin înțeleasă, dar majoritatea cercetătorilor sunt de acord că unul dintre acești promotori este de obicei prezent atunci când se dezvoltă cancerul.
Cercetările în chimicale și cancer au fost efectuate de zeci de ani; poate cel mai cunoscut studiu despre fumul industrial și de tutun ca potențial cancerigen a început în Statele Unite în anii 1930. De-a lungul deceniilor, zeci de substanțe chimice care cauzează cancer, cum ar fi benzopirenul și formaldehida, au fost găsite în fumul industrial și de țigară. Un alt exemplu de substanță chimică comună care este îngrijorătoare este clorura de polivinil, produsă atunci când se fabrică țevi din PVC. Prezența sa în multe aplicații utilizate de populație îl face unul dintre multele substanțe chimice pe care oamenii de știință continuă să le cerceteze pentru a înțelege mecanismele lor cancerigene specifice. Cercetarea substanțelor chimice și a cancerului se extinde la utilizarea anumitor substanțe chimice pentru a trata cancerul atunci când apare, ceea ce se numește chimioterapie.
Relațiile cauză-efect dintre substanțele chimice și cancer pot fi observate cu benzen și leucemie, azbest și cancer pulmonar și clorură de vinil și cancer hepatic. Riscul de cancer devine semnificativ mai mare atunci când substanțele chimice cancerigene sunt întâlnite împreună. Un exemplu al acestui concept poate fi văzut la muncitorii din fabrici care sunt expuși zilnic la fumul toxic la locul de muncă; lucrătorii care fumează în plus față de această expunere au o șansă cu 50% mai mare de a dezvolta cancer pulmonar.