Несмотря на огромное разнообразие химических канцерогенов (проканцерогенов), их конечным высокоактивным канцерогенным метаболитам присущи одинаковые свойства: (1) электрофильность - способность взаимодействовать с нуклеофильными центрами макромолекулы ДНК; (2) мутагенность; (3) способность вызывать репарацию ДНК; (4) способность вызывать саркомы на месте введения; (5) короткий (часы-минуты) период полужизни;
К эндогенным канцерогенам относят следующие вещества: 1) Стероидные гормоны (фолликулин и другие); (2) Производные тирозина и триптофана; (3) Желчные кислоты; (4) Свободные радикалы и перекиси; (5) Холестерин.
Так, еще Л.М. Шабад обнаружил канцерогенную активность бензольных экстрактов из печени умерших от рака людей. В настоящее время выявлены бластомогенные свойства ароматических метаболитов триптофана (триоксиантраниловая кислота, триоксикинуренин) и тирозина (параоксифенилмолочная кислота). Клинико-лабораторные исследования показали, что у всех взрослых и детей, больных лейкозами, определяется параоксифенилмолочная кислота.

2) По локализации канцерогенного эффекта (местного, отдаленного или резорбтивного, смешанного).
3) По числу поражаемых органов (моноорганные, полиорганные).
4) По химической природе: а) органические; б) неорганические.
5) По происхождению; а) экзогенные; б) эндогенные.
К наиболее активным экзоканцерогенам относят следующие: (1) Полиароматические углеводороды (3,4-бензпирен, дибензапирен и другие; например, только бензпирена в течение года в атмосферу выбрасываются несколько сотен тонн); (2) Ароматические амины и амиды (бензидин и другие); (3) Амидоазосоединения (ортоаминоазотолуол и другие); (4) Нитросоединения (диметилнитрозамин и другие); (5) Афлатоксины (афлатоксин, стеригматоцистин); (6) Остальные органические и неорганические вещества (полиэтилен, мышьяк, кобальт, никель, хром, уретан, асбест и другие).

Основным действующим началом монооксигеназной ферментной системы является цитохром Р-450-гемопротеид. Конечные канцерогены (прямые генотоксические канцерогены) обладают исходными канцерогенными свойствами (эпоксиды, лактоны, хлорэтиламины). Отличительной чертой канцерогенов является образование ковалентной связи с положительно заряженными группами ДНК и РНК ядер клеток. В результате такой связи канцерогена с нуклеиновыми кислотами образуются вещества аддукторы, которые чаще всего являются алкилированными азотистыми основаниями, инициирующими процесс мутации.
Ковалентная связь канцерогена и нуклеиновой кислоты необратима, что позволяет канцерогену длительно сохраняться в клетках даже при их делении и созревании. Последующие поступления канцерогенов в организм приводит к их кумуляции в ДНК и РНК с последующим скачкообразным изменением наследственных свойств клетки – мутации. Существуют и другие механизмы действия химических канцерогенов.

Из 7000 тщательно обследованных веществ около 1000-1500 оказались канцерогенами. К канцерогенам человека относят те факторы, в отношении которых бесспорно доказана их способность вызывать опухоли у людей. Таких канцерогенов сейчас насчитывается 52. Остальные канцерогены способны вызвать опухоли у лабораторных животных, но эпидемиологических данных об их связи с развитием рака у человека нет или эти данные недостаточно убедительны. По данным ВОЗ, около 80% всех опухолей у человека возникают под действием химических канцерогенов.
Все известные канцерогены можно классифицировать следующим образом:
1) По исходной канцерогенной активности (преканцерогены и конечные канцерогены). Пре(о)канцерогены (непрямые генотоксические канцерогены) не обладают канцерогенными свойствами (которые выражаются в способности таких химических веществ взаимодействовать с ДНК и проявлять другие признаки канцерогенности), однако их метаболиты или интермедиаты становятся истинными канцерогенами. Подобные свойства они приобретают по ходу метаболических превращений в тканях, в процессе которых проканцерогены подвергаются окислению монооксигеназной ферментной системой, локализованной в эндоплазматической сети гепатоцитов, альеолоцитов, лейкоцитов и клетках других органов.