致癌物来源于自然和人为环境、在一定条件下能诱发人类和动物癌症的物质。包括：①物理性致癌物。有X射线、放射性核素、氡及日光中的紫外线等；②生物性致癌物。有生物合成产物如真菌毒素、生物碱、甙、水和土壤微生物、低级和高级植物合成多环芳烃化合物、动物和人类激素等；③化学致癌物。
致癌物进入细胞后与DNA共价结合，引起基因突变或染色体结构和数目的改变，最终导致癌变[2] 。由于其作用靶部位是机体的遗传物质，故称为遗传毒性致癌物。主要包括直接致癌物、前致癌物和无机致癌物。直接致癌物和前致癌物都是有机致癌物，属于亲电子物质，可导致DNA的改变。
化学致癌物按照作用机理可分为能引起正常细胞发生癌变的引发剂（或称始发剂）和可使已经癌变细胞不断增殖而形成可见瘤块的促长剂。有些化学物质同时具有引发作用和促长作用，称为完全致癌物，致癌作用较强的化学物质大多是完全致癌物。仅具有引发作用而不具有促长作用的引发剂称为不完全致癌物。较为常见而重要的促长剂有巴豆油中的巴豆醇二酯、苯酚、胆汁酸、某些色氨酸代谢物以及糖精等。
有些化学物质既非引发剂，也非促长剂，本身并不致癌，但能增强引发剂和促长剂的作用，即能加速致癌作用的过程，此种物质称为助致癌物。比较常见的助致癌物有二氧化硫、乙醇、儿茶酚、芘和十二烷等。具有促长作用的巴豆醇二酯同时也是一种助致癌物。助致癌物与促长剂不同。促长剂只能促进已发生癌变细胞的增殖，对引发剂并无影响；而助致癌物对与其同时接触机体引发剂和促长剂都具有增强促进作用。严格说来，助致癌物并非致癌物，但致癌物往往是在助致癌物协同作用下诱发肿瘤。在鉴定化学物质的致癌作用和评定它们对机体的危害时，应充分考虑各种助致癌物的作用。
有些化学致癌物直接有致癌作用，在机体内不经过生物转化即可致癌，称为直接致癌物。有些化学致癌物本身并不直接致癌，在体内经过生物转化，所形成的衍生物具有致癌作用的，称为间接致癌物，其转化过程称为致癌物的代谢活化。已知化学致癌物大多是间接致癌物。
直接致癌物和间接致癌物形成的具有致癌作用的衍生物统称为终致癌物。必须经过代谢活化才具有致癌作用的间接致癌物则称为前致癌物。前致癌物代谢活化所形成的一系列中间代谢物中，有的已具有一定的致癌作用，但还不是终致癌物，此种物质则称为近致癌物或半致癌物。
致癌物按照对人类和哺乳动物致癌作用的不同，可分为确证致癌物、怀疑致癌物和潜在致癌物。确证致癌物通过动物实验和人群流行病学调查都已确认具有致癌作用。怀疑致癌物在动物，而且在多种动物，特别是在与人类血缘较近的灵长类动物机体上呈现致癌作用，但在人类仅有个别致癌临床报告，在人群流行病学调查中尚未能证实。潜在致癌物对动物致癌，但无任何资料表明对人类具致癌作用，只是对人类有致癌可能性。