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臨床實驗，是在癌症病患身上進行新的治療方法的實驗，希望找出更好的方法治療癌症，協助癌症患者恢復健康。臨床實驗測試範圍包含新的治療藥物，新的手術方法或放射治療方式，重新組合不同的療法，或發展全新的療法，如基因療法。
癌细胞经过生长、繁殖，形成癌组织肿块——称作肿瘤——浸润、破坏正常的邻近组织。术语“肿瘤”指异常生长或肿块。肿瘤可以是癌性也可以是非癌性。从原发（起始）部位来的癌细胞可以扩散（转移）到身体的各个部位。
理論上，若是以手術完全移除腫瘤細胞，癌症是可以被治癒的。但並非總是如此簡單，外科手術通常無法切除已經轉移到其他部位的癌細胞。使用外科手術治療癌症的例子包括以乳房切除术治療乳癌或是進行前列腺切除術（英语：prostatectomy）治療前列腺癌。手術的目的在於移除腫瘤細胞或是整個器官，雖然將主要的腫瘤經外科手術切除，但仍有些潛伏在腫瘤所生長的器官週遭的單一腫瘤細胞是無法被察覺的。隨著時間過去，又會重新生長成一個新的腫瘤，稱為癌症復發。為此，手術切除下的腫瘤需要經病理學家的檢視，以確定切下的腫瘤週遭都是正常組織，減少腫瘤切除不完全的機會。
微量營養素缺乏被認為與癌症有關，但是進行隨機臨床實驗需要眾多人數參與，需時多年才能完成，因此花費也極為昂貴和複雜，所以很少實施。而通常只能以單劑量來做實驗，缺乏其他濃度比較，使得難以評估實際臨床所需的量也是一大問題。
筛查规划根据年龄和风险因素来选择患者，以避免进行过多假阳性研究。筛查方法的例子包括：
從正常組織到腫瘤組織的形態變化 癌組織在顯微鏡下具有鮮明的外觀，主要是有大量分裂中的細胞、變大的細胞核、細胞大小與形狀改變、失去細胞特化的特徵、失去正常組織結構和細胞間的邊界變的不明顯。免疫組織化學染色法和其他分子生物學標記方法可根據腫瘤細胞的特徵提早發現腫瘤，而有助於診斷和預後。
除了不同癌症类型间的差异，所有的癌症类型确实有着一些相同的特征，而这些共有的特征就是癌症治疗和研究工作的基础。理解癌症基本的、共有的特征是非常重要的。这能为我们研究如何检测、诊断和治疗提供选择。
因为在肿瘤生长过程中血管的发展非常重要且它是一些肿瘤治疗方法中的重要靶点，我们建立了血管形成的分部。
筛查规划仅对某些类型而非所有类型的癌症有效，而且一般来说，筛查规划比早期诊断复杂得多并需要更大量的资源，包括需要特殊设备和专门人员。即使建立了筛查规划，早期诊断规划也依然必要，以便查明那些发生在不符合筛查的年龄或风险因素标准的人群中的癌症病例。
癌组织（恶性）可分为血液和造血组织的肿瘤（白血病和淋巴瘤）及“实体”肿瘤（实体细胞肿块）。癌性实体瘤可分类为癌或肉瘤。特定癌症可以通过它们初始发生的器官和其产生的细胞类型进一步分类，例如，皮肤鳞状细胞癌。
溃疡性结肠炎等一些慢性健康状况会导致患某些癌症的风险显著增加。向医生咨询相关风险。
随着癌细胞的生长，细胞行为的变化部分决定于细胞的物理特征的变化。其中一些变化已被鉴定并可能被用来鉴定癌细胞。
允许其快速增长。基因突变可以命令细胞快速增长和分裂。这将产生许多具有相同突变的新细胞。