Материальным субстратом опухолевой трансформации клеток, как уже упоминалось, являются различного типа повреждения генетического аппарата клетки (соматические мутации, хромосомные аберрации), последствиями которых могут стать либо трансформация протоонкогенов в онкогены, либо выключение генов-супрессоров, либо нарушение функционирования системы пострепликационной репарации ДНК. Повреждение генетического материала клетки происходит под воздействием внешних и внутренних канцерогенных факторов, рассмотренных выше. Первичное воздействие канцерогенного фактора на клетку носит название «инициации» и заключается в возникновении предраковых изменений клеточных структур (главным образом ДНК). Для опухолевой трансформации клетки — «промоции» — необходимо повторное воздействие на клетку того же или другого канцерогенного фактора. Промоция — есть процесс образования опухолевого клона клеток, обладающих рядом особенностей не свойственных нормальным клеткам организма. Так, в частности, для опухолевых клеток характерен высокий уровень анеуплоидии и полиплоидии, что является результатом нарушения митоза. Клетки опухоли с наиболее распространённым набором хромосом образуют стволовую линию. В ходе развития опухоли, в силу её генетической нестабильности, происходит частое изменение ее клеточного состава и смена стволовой линии. Такая стратегия роста имеет адаптативный характер, так как выживают только наиболее приспособленные клетки. Мембраны опухолевых клеток не способны реагировать на стимулы микроокружения (межклеточная среда, кровь, лимфа), что приводит к нарушению морфологических характеристик ткани (клеточный и тканевой атипизм). Сформировавшийся опухолевый клон (стволовая линия) синтезирует собственные онкобелки и факторы роста и идёт по пути наращивания темпов деления и снижения уровня дифференцировки клеток — процесс носящий название опухолевой прогрессии. Опухолевая прогрессия носит скачкообразный характер и зависит от появления новой стволовой линии опухолевых клеток, под продолжающимся воздействием канцерогенных факторов. Прорастая в кровеносные и лимфатические сосуды опухолевые клетки разносятся по всему организму и, оседая в капиллярах различных органов, формируют вторичные (метастатические) очаги опухолевого роста.