Aufgrund der komplexen Natur der Untersuchung menschlicher Krankheiten wurde ein Großteil der Forschung, die Pestizide und Krebs in Verbindung bringt, im Labor mit Tieren durchgeführt. Diesen Studien zufolge sind viele Pestizide bestätigte Karzinogene. Zusätzlich zu Laborstudien hat die epidemiologische Forschung, die die Auswirkungen von Pestiziden auf Landarbeiter untersucht, einen starken Zusammenhang zwischen einem erhöhten Krebsrisiko und einer Pestizidbelastung aufgedeckt. Wissenschaftler untersuchen weiterhin Herbizide, Fungizide und Insektizide, um den Zusammenhang zwischen diesen Pestiziden und dem erhöhten Krebsrisiko besser zu verstehen. Ein Zusammenhang zwischen dem häuslichen Gebrauch von Pestiziden und Krebs ist ein weiterer Bereich der laufenden Forschung.
Die chlororganische Insektizidklasse, die Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT), Heptachlor und Lindan enthält, steht seit Jahrzehnten im Verdacht, krebserregend zu sein. Obwohl viele dieser Pestizide in den zahlreichen Ländern verboten sind, sind andere noch im Einsatz. Diese Chemikalien neigen dazu, sich im lebenden Gewebe von Pflanzen und Tieren anzureichern und sind in der Umwelt persistent. Lebensmittelproben zeigen, dass die verbotenen Chemikalien sogar in der aktuellen Lebensmittelversorgung vorhanden sind. Einige Forscher glauben, dass die Umweltbelastung durch Pestizide durch Nahrung, Wasser und Luft eine Rolle bei der Entstehung von Krebs spielt.
Kontaminiertes Brustgewebe bei Frauen mit Brustkrebs gilt als Beweis für einen Zusammenhang zwischen Pestiziden und Krebs. Im erkrankten Gewebe wurden höhere Konzentrationen an Pestizidchemikalien gefunden als erwartet. Einige Krebsorganisationen haben festgestellt, dass es nicht genügend Beweise gibt, um einen klaren Zusammenhang zwischen Brustkrebs und Chemikalien wie Pestiziden herzustellen, während andere Forscher einen festen Zusammenhang zwischen einer erhöhten Pestizidbelastung und Brustkrebs und anderen Krebsarten behaupten. Es gibt Hinweise darauf, dass die hormonähnlichen Eigenschaften bestimmter Pestizide den Zusammenhang zwischen diesen Chemikalien und dem erhöhten Risiko für hormonempfindliche Krebsarten wie Brust-, Gebärmutter- und Eierstockkrebs erklären könnten.
Große epidemiologische Studien an Landarbeitern haben gezeigt, dass eine erhöhte Exposition gegenüber einigen Pestiziden das Melanomrisiko zu erhöhen scheint. Auch Sonnenexposition spielt eine Rolle bei der Entstehung dieser Krebsart, was einen eindeutigen Nachweis eines Zusammenhangs zwischen Pestiziden und Krebs erschwert. Andere Krebsarten, die mit dem Einsatz von Pestiziden in der Landwirtschaft verbunden sind, umfassen maligne Lymphome, Non-Hodgkin-Lymphome und Leukämie. Forscher untersuchen weiterhin den Zusammenhang zwischen Pestiziden und Lungen- und Eierstockkrebs.
Neben Studien an Landarbeitern wurden auch der Heimgebrauch und die Umweltbelastung durch Pestizide mit einem erhöhten Risiko für einige Krebsarten in Verbindung gebracht. Einige Pestizidprodukte, die im Garten und zu Hause verwendet werden, wurden mit einer höheren Krebsinzidenz in Verbindung gebracht. Die Epidemiologie hat vermutete Zusammenhänge zwischen Krebs im Kindesalter und der Exposition gegenüber Pestiziden aufgedeckt. Besonders besorgniserregend sind Organophosphat-Insektizide und Herbizide. Aufgrund der komplexen Natur der Untersuchung menschlicher Krankheiten gibt es widersprüchliche Beweise für viele der Verbindungen zwischen Pestiziden und Krebs, einschließlich Studien zu Chemikalien, die von Verbrauchern im Haushalt häufig verwendet werden.