ماده سرطانزا یا کارسینوژن به هر نوع ماده، رادیونوکلئید یا تابشی اطلاق می‌شود که مستقیماً در ایجاد سرطان نقش دارد. این مواد قادرند ژنوم را تخریب کرده یا در فرآیندهای متابولیکی سلول اختلال ایجاد کنند. مواد رادیواکتیو نیز در دسته مواد سرطانزا قرار دارند و اثرات سرطان‌زایی آن‌ها به دلیل پرتوهایی همچون گاما و ذرات آلفا است که منتشر می‌کنند. نمونه‌های شناخته‌شده‌ای از این مواد شامل استنشاق آزبست، برخی دی‌اکسین‌ها و دود تنباکو هستند.
سرطان یک بیماری است که در آن سلول‌های آسیب‌دیده از فرآیند آپوپتوز یا مرگ سلولی برنامه‌ریزی‌شده جلوگیری می‌کنند. مواد سرطانزا با ایجاد تغییرات در متابولیسم سلولی یا آسیب رساندن مستقیم به DNA، فرآیندهای زیستی را مختل نموده و تقسیم غیرقابل‌کنترل سلولی را افزایش می‌دهند. این اتفاق نهایتاً به تشکیل تومورهای بدخیم منجر می‌شود. در شرایط عادی، اگر آسیب‌هایی به DNA وارد شود و شدت این آسیب‌ها فراتر از توانایی ترمیم باشد، سلول معمولاً از طریق آپوپتوز از بین می‌رود؛ اما اگر مسیر آپوپتوز مختل شده باشد، سلول آسیب‌دیده توانایی جلوگیری از تبدیل شدن به یک سلول سرطانی را از دست می‌دهد.
