Mitoza este procesul prin care celulele se împart, producând copii ale ei înșiși. Cancerul este, în esență, mitoză care este în afara controlului. Celulele canceroase nu funcționează în același mod ca și celelalte celule din sistemul pe care îl ocupă, astfel încât acestea să replice și să deterioreze țesuturile din jur.
Atunci când celulele se împart, rezultatul este, în general, două copii identice ale celulei originale. O celulă "părinte" își distribuie materialul genetic în două celule "fiice" în timpul replicării, care apoi iau caracteristicile celulei părinte. De obicei, acest proces funcționează fără probleme; cu toate acestea, atunci cand genele de celule ciclice se muta in celule, mitoza trece de la un proces controlat la un eveniment neinhibat, reactiv.
Spre deosebire de celulele normale, care răspund inhibării dependente de densitate, celulele tumorale continuă să se dividă și se înmulțesc la o rată crescută până când toate cantitățile de nutrienți disponibile sunt epuizate. Când celulele tumorale sunt benigne, ele rămân la locul inițial. Atunci când acestea sunt maligne, tumoarea devine rapid invazivă: în acest moment, masa este cunoscută sub numele de cancer.
Uneori, tumorile canceroase conțin celule capabile să declanșeze formarea de vase de sânge special concepute pentru a crea o alimentare cu nutrienți pentru masă. Celulele maligne obțin o cale prin care pot călători în alte părți ale corpului. Când se întâmplă acest lucru, tumoarea a metastazat.