Ung thư hình thành khi các tế bào khỏe mạnh trải qua sự thay đổi về di truyền và bắt đầu sinh sôi nảy nở nhanh chóng, không kiểm soát được. Các tế bào này không chết đi như tế bào bình thường, mà tích lũy dần và xâm nhập vào các mô khác.
Ung thư thường trải qua 3 giai đoạn phát triển như sau:
Khối u tăng trưởng
Các tế bào bắt đầu tăng sinh mất kiểm soát, dẫn tới hình thành khối u. Ở giai đoạn sớm nhất của ung thư, tăng trưởng khối u vẫn còn khu trú trong một phần của mô. Khi các tế bào ung thư hình thành ngày càng nhiều, các tế bào khối u bắt đầu tấn công và tích cực tiêu diệt tế bào khỏe mạnh xung quanh khối u, tạo điều kiện cho sự phát triển của khối u lớn hơn. Tùy thuộc vào vị trí của khối u, bệnh nhân ung thư giai đoạn này có thể phát hiện thấy một loạt các triệu chứng, chẳng hạn như sờ thấy khối u ở gần da hay cảm thấy đau không rõ nguyên nhân ở khu vực tăng trưởng của khối u. Nếu được phát hiện ở giai đoạn đầu, ung thư có thể điều trị hiệu quả bằng xạ trị, phẫu thuật, hóa trị hay điều trị nhắm mục tiêu.
Phát triển trực tiếp vào các mô lân cận
Khi ung thư tiến triển, các tế bào khối u bắt đầu phát triển hướng tới các mô lân cận. Rất nhiều loại ung thư lan đến các hạch bạch huyết xung quanh đầu tiên. Khi tế bào ung thư xâm nhập các hạch bạch huyết, người bệnh có các triệu chứng như sưng hạch bạch huyết. Hạch sưng to dễ dàng phát hiện thấy ở các vị trí như nách, bẹn hoặc cổ. Các hạch bạch huyết ở sâu trong cơ thể có thể gây đau đớn cho người bệnh do hạch bị sưng chèn ép vào dây thần kinh và các mô xung quanh. Trong một số trường hợp ung thư lây lan tới các hạch bạch huyết có thể được điều trị bằng phẫu thuật.
Di căn
Trong giai đoạn tiến triển của ung thư, các tế bào ung thư di căn hoặc bắt đầu xâm lấn các cơ quan xa. Các tế bào ung thư này có thể xâm nhập vào máu hoặc các bạch huyết lưu thông khắp cơ thể hoặc chúng có thể di chuyển đến các cơ quan quanh khối u ban đầu. Vị trí của di căn phụ thuộc vào đặc tính của tế bào ung thư, cách tương tác của nó với các môi trường trong các mô xa để tạo điều kiện cho khối u mới tăng trưởng. Các khối u hình thành do di căn được gọi là khối u thứ phát và các khối u này có thể phát triển trong nhiều cơ quan một lúc. Do di căn ung thư ảnh hưởng đến nhiều bộ phận cơ thể nên bệnh không thể điều trị hiệu quả bằng phẫu thuật, mặc dù một số bệnh nhân có thể được phẫu thuật để giảm đau khi ung thư tiến triển. Hiệp hội Ung thư Mỹ cho rằng hầu hết các bệnh nhân chết vì ung thư phát triển các khối u thứ phát và di căn là nguyên nhân dẫn tới tử vong trong phần lớn các trường hợp bị ung thư.