Debido a la naturaleza compleja del estudio de las enfermedades humanas, gran parte de la investigación que relaciona los pesticidas y el cáncer se ha realizado en el laboratorio con animales. Según estos estudios, muchos plaguicidas son cancerígenos confirmados. Además de los estudios de laboratorio, la investigación epidemiológica que estudia los efectos de los plaguicidas en los trabajadores agrícolas ha descubierto un fuerte vínculo entre un mayor riesgo de cáncer y la exposición a plaguicidas. Los científicos continúan examinando herbicidas, fungicidas e insecticidas para comprender mejor la conexión entre estos pesticidas y los mayores riesgos de desarrollar cáncer. El vínculo entre el uso doméstico de pesticidas y el cáncer es otra área de investigación continua.
La clase de insecticidas organoclorados que contiene diclorodifeniltricloroetano (DDT), heptacloro y lindano se ha sospechado durante décadas como potencialmente cancerígena. Aunque muchos de estos plaguicidas han sido prohibidos en numerosos países, otros todavía se utilizan. Estos productos químicos tienen tendencia a acumularse en los tejidos vivos de plantas y animales y persisten en el medio ambiente. Las muestras de alimentos muestran que los productos químicos prohibidos incluso están presentes en el suministro actual de alimentos. Algunos investigadores creen que la exposición ambiental a los pesticidas a través de los alimentos, el agua y el aire juega un papel en el desarrollo del cáncer.
El tejido mamario contaminado en mujeres con cáncer de mama se ubica como evidencia de un vínculo entre los pesticidas y el cáncer. Se han encontrado niveles más altos de lo esperado de pesticidas químicos en el tejido enfermo. Algunas organizaciones contra el cáncer han declarado que no hay pruebas suficientes para establecer un vínculo claro entre el cáncer de mama y los productos químicos como los pesticidas, mientras que otros investigadores afirman una conexión firme entre una mayor exposición a los pesticidas y el cáncer de mama y otros cánceres. Existe alguna evidencia de que las propiedades de imitación de hormonas de ciertos pesticidas podrían explicar el vínculo entre estos químicos y el mayor riesgo de cánceres sensibles a las hormonas como el cáncer de mama, de útero y de ovario.
Grandes estudios epidemiológicos de trabajadores agrícolas han demostrado que una mayor exposición a algunos pesticidas parece aumentar el riesgo de melanoma. La exposición al sol también juega un papel en el desarrollo de este cáncer, lo que dificulta una clara evidencia de un vínculo entre los pesticidas y el cáncer. Otros cánceres relacionados con el uso de pesticidas agrícolas incluyen el linfoma maligno, el linfoma no Hodgkin y la leucemia. Los investigadores continúan examinando el vínculo entre los pesticidas y el cáncer de pulmón y ovarios.
Además de los estudios de trabajadores agrícolas, el uso doméstico y la exposición ambiental a pesticidas también se han relacionado con un mayor riesgo de algunos cánceres. Algunos productos pesticidas utilizados en el jardín y el hogar se han asociado con una mayor incidencia de cáncer. La epidemiología ha descubierto conexiones sospechosas entre los cánceres infantiles y la exposición a pesticidas. Los insecticidas y herbicidas organofosforados son motivo de especial preocupación. Debido a la naturaleza compleja del estudio de las enfermedades humanas, existe evidencia contradictoria de muchos de los vínculos entre los pesticidas y el cáncer, incluso en estudios de sustancias químicas comúnmente utilizadas por los consumidores en el hogar.