El cáncer, que es un crecimiento descontrolado de células que tiene efectos nocivos en los órganos y otros tejidos corporales, puede estar relacionado con la exposición a ciertas sustancias químicas en el medio ambiente. Las células cancerosas se vuelven perjudiciales cuando se multiplican hasta el punto en que invaden el tejido vecino y eventualmente se diseminan a otros sistemas corporales. A menudo, el crecimiento descontrolado de la célula se inicia por la exposición repetida a un químico tóxico, también llamado carcinógeno. Las sustancias químicas y la incidencia del cáncer van de la mano. La mayor parte de la investigación sobre la etiología del cáncer se centra en las causas ambientales específicas, como la exposición a sustancias químicas en el lugar de trabajo o la exposición como resultado de la elección del estilo de vida, por ejemplo.
El vínculo entre las sustancias químicas y el cáncer comienza cuando un carcinógeno químico inicia un cambio en el ácido desoxirribonucleico (ADN), un proceso llamado iniciación. En circunstancias normales, el sistema de defensa del cuerpo puede identificar y reparar las porciones dañadas del ADN, pero si la célula comienza a reproducirse, el daño aún está presente dentro del código genético y el resultado es una célula anormal con potencial canceroso. Por lo general, una sola o pocas instancias del proceso de iniciación no es suficiente para hacer que se desarrolle un cáncer; A menudo se observan otros factores, generalmente denominados «promotores», que parecen estar presentes cuando se produce un crecimiento incontrolable. Estos promotores incluyen factores como la exposición a la sustancia química inicial en grandes cantidades durante un largo período de tiempo, la deficiencia nutricional o una predisposición genética al cáncer. El vínculo entre las sustancias químicas y el cáncer no se comprende completamente, pero la mayoría de los investigadores están de acuerdo en que uno de estos promotores suele estar presente cuando se desarrolla el cáncer.
La investigación sobre sustancias químicas y cáncer se ha realizado durante décadas; quizás el estudio más conocido del humo industrial y del tabaco como carcinógeno potencial comenzó en los Estados Unidos en la década de 1930. A lo largo de las décadas, se han encontrado decenas de sustancias químicas cancerígenas, como el benzopireno y el formaldehído, en el humo industrial y de los cigarrillos. Otro ejemplo de una sustancia química común que es motivo de preocupación es el cloruro de polivinilo, que se produce cuando se fabrican tuberías de PVC. Su presencia en muchas aplicaciones utilizadas por la población lo convierte en uno de los muchos productos químicos que los científicos continúan investigando para comprender sus mecanismos cancerígenos específicos. La investigación de las sustancias químicas y el cáncer se extiende al uso de ciertas sustancias químicas para tratar el cáncer cuando surge, lo que se denomina quimioterapia.
Las relaciones de causa y efecto entre las sustancias químicas y el cáncer se pueden observar con el benceno y la leucemia, el amianto y el cáncer de pulmón, y el cloruro de vinilo y el cáncer de hígado. El riesgo de cáncer aumenta significativamente cuando se encuentran juntas sustancias químicas cancerígenas. Un ejemplo de este concepto puede verse en los trabajadores de las fábricas que están expuestos a humo tóxico en el lugar de trabajo todos los días; los trabajadores que fuman además de esta exposición tienen un 50% más de posibilidades de desarrollar cáncer de pulmón.