Podstatou všetkých zhubných nádorov je neobmedzené množenie buniek. Ľudské telo sa skladá z veľkého množstva buniek rôzneho tvaru, veľkosti a funkčných vlastností. Normálne zdravé bunky , ktoré tvoria tkanivá a orgány tela, podliehajú neustálej obmene. Zanikajúce bunky sú nahradené novými, ktoré vznikli delením normálnych buniek. Toto delenie je pod prísnou kontrolou, napr. pri hojení poranenia kože sa množia bunky v mieste rany dovtedy, kým sa rana nezahojí. Množenie, t.j. delenie normálnych buniek je regulované organizmom, takže bunka vie, kedy sa má delenie zastaviť.
 
Keď sa tento regulačný systém v bunke poruší, napr. pôsobením rakovinotvornej látky, bunka sa začne nenormálne deliť. Z jednej bunky vzniknú dve dcérske bunky, ktoré majú vlastnosti narušenej materskej bunky. Tie sa delia ďalej, až vznikne masa viacero miliónov buniek, ktoré tvoria nádor.
 
Bunky zhubného nádoru prenikajú do okolia, rozrušujú a ničia orgány, v ktorých vznikli. V priaznivých podmienkach sú schopné deliť sa donekonečna. Ak však nemajú dostatočný prísun živín, odumierajú a dochádza k rozpadu (nekróze) niektorých úsekov nádoru.
 
Okrem agresívneho správania zhubného nádoru voči okoliu a jeho infiltratívneho rastu, ďalším charakteristickým znakom zhubnosti je schopnosť metastazovania. Nádorové bunky sa krvným alebo lymfatickým obehom dostanú do rôznych častí tela, kde sa usídlia a množením vytvoria druhotné nádory – metastázy.