Normalios ląstelės turi tam tikras savybes, kurios yra svarbios tinkamam ląstelių funkcionavimui audinius, organaiir kūno sistemos. Šios ląstelės geba teisingai daugintis, prireikus nustoti daugintis, lieka tam tikroje vietoje, tampa specializuotos tam tikroms funkcijoms atlikti ir prireikus savarankiškai naikina.
Vėžys atsiranda dėl normalių ląstelių nenormalių savybių, leidžiančių joms per daug augti ir plisti į kitas vietas. Tokį nenormalų vystymąsi gali sukelti mutacijos, atsirandančios dėl tokių veiksnių kaip chemikalai, radiacija, ultravioletinė šviesa ir chromosoma replikacijos klaidos. Šie mutagenai keičiasi DNR keičiant nukleotidų bazės ir netgi gali pakeisti DNR formą. Pakeista DNR sukelia klaidas DNR replikacija ir baltymų sintezė. Šie pokyčiai daro įtaką ląstelių augimui, ląstelių dalijimuisi ir ląstelių senėjimui.
Virusai taip pat turi galimybę sukelti vėžį keičiant ląstelių genus. Vėžio virusai pakeisti ląsteles, integruojant jų genetinę medžiagą su ląstelės-šeimininkės DNR. Užkrėstą ląstelę reguliuoja viruso genai ir ji įgyja galimybę nenormaliai augti. Keletas virusų buvo susieti su tam tikromis žmonių vėžio rūšimis. Epstein-Barr virusas buvo susijęs su Burkitt limfoma, hepatito B virusas buvo susijęs su
kepenys vėžys, o žmogaus papilomos virusai buvo siejami su gimdos kaklelio vėžiu.