Нормалне ћелије имају одређене карактеристике које су важне за правилно функционисање марамице, органии системима тела. Ове ћелије имају могућност исправне репродукције, заустављају се размножавање кад је потребно, остају на одређеном месту, постају специјализоване за одређене функције и по потреби се самоуништавају.
Рак је резултат развоја ненормалних својстава у нормалним ћелијама које им омогућавају да претерано расту и шире се на друге локације. Овај ненормалан развој може да буде изазван мутацијама које настају из фактора као што су хемикалије, зрачење, ултраљубичасто светло и хромозом грешке репликације Ови мутагени се мењају ДНК променом нуклеотидне базе и чак могу променити облик ДНК. Измењена ДНК ствара грешке у ДНК репликација и синтезу протеина. Ове промене утичу на ћелијски раст, деобу ћелија и старење ћелија.
Вируси такође имају способност изазивања рака мењањем ћелијских гена. Вируси рака мењају ћелије интегришући свој генетски материјал са ДНК ћелије домаћина. Заражена ћелија је регулисана вирусним генима и добија способност да се подвргне новом ненормалном расту. Неколико вируса је повезано са одређеним типовима рака код људи. Вирус Епстеин-Барр повезан је са Буркиттовим лимфомом, вирус хепатитиса Б повезан је са
јетра рак, а хумани папилома вируси повезани су са карциномом грлића материце.