O câncer, que é um crescimento descontrolado de células que tem efeitos deletérios em órgãos e outros tecidos do corpo, pode estar relacionado à exposição a certos produtos químicos no meio ambiente. As células cancerosas se tornam deletérias quando se multiplicam a ponto de invadir os tecidos vizinhos e, por fim, se espalhar para outros sistemas do corpo. Muitas vezes, o crescimento descontrolado da célula é iniciado pela exposição repetida a uma substância química tóxica, também chamada de carcinógeno. Os produtos químicos e a incidência de câncer andam de mãos dadas. A maioria das pesquisas sobre a etiologia do câncer se concentra em causas ambientais específicas, como exposição a produtos químicos no local de trabalho ou exposição como resultado da escolha do estilo de vida, por exemplo.
A ligação entre os produtos químicos e o câncer começa quando um cancerígeno químico inicia uma mudança no ácido desoxi-ribonucléico (DNA), um processo denominado iniciação. Em circunstâncias normais, o sistema de defesa do corpo pode identificar e reparar as partes danificadas do DNA, mas se a célula começar a se reproduzir enquanto, o dano ainda está presente no código genético, e uma célula anormal com potencial cancerígeno é o resultado. Uma única ou algumas instâncias do processo de iniciação geralmente não são suficientes para causar o desenvolvimento do câncer; outros fatores, geralmente denominados promotores, são freqüentemente vistos, os quais parecem estar presentes quando ocorre um crescimento incontrolável. Esses promotores incluem fatores como exposição ao produto químico inicial em grandes quantidades por um longo período de tempo, deficiência nutricional ou uma predisposição genética para o câncer. A ligação entre os produtos químicos e o câncer não é totalmente compreendida, mas a maioria dos pesquisadores concorda que um desses promotores geralmente está presente quando o câncer se desenvolve.
A pesquisa em produtos químicos e câncer vem sendo conduzida há décadas; talvez o estudo mais conhecido da fumaça industrial e do tabaco como um potencial cancerígeno começou nos Estados Unidos na década de 1930. Ao longo das décadas, dezenas de produtos químicos cancerígenos, como benzopireno e formaldeído, foram encontrados na fumaça industrial e de cigarro. Outro exemplo de um produto químico comum que é motivo de preocupação é o cloreto de polivinila, produzido quando o tubo de PVC é fabricado. Sua presença em muitas aplicações utilizadas pela população o torna um dos muitos produtos químicos que os cientistas continuam a pesquisar para entender seus mecanismos cancerígenos específicos. A pesquisa de produtos químicos e câncer se estende ao uso de certos produtos químicos para tratar o câncer quando ele surge, o que é chamado de quimioterapia.
Relações de causa e efeito entre produtos químicos e câncer podem ser vistas com benzeno e leucemia, amianto e câncer de pulmão e cloreto de vinila e câncer de fígado. O risco de câncer torna-se significativamente maior quando produtos químicos cancerígenos são encontrados juntos. Um exemplo desse conceito pode ser visto em trabalhadores de fábricas que são expostos diariamente à fumaça tóxica do local de trabalho; trabalhadores que fumam além dessa exposição têm 50% mais chances de desenvolver câncer de pulmão.