Sostanze che inducono la comparsa di tumori maligni. Agiscono come tossici da sommazione, cioè divengono biologicamente efficienti solo quando la dose assorbita ha raggiunto un valore critico attraverso la somma di piccole dosi frazionate nel tempo. Gli agenti cancerogeni più importanti appartengono a ben determinate categorie di composti, come gli idrocarburi policiclici (benzoantracene, benzopirene), le ammine aromatiche (benzidina, naftilammina), i nitroso-derivati, i lattoni, gli aggressivi chimici e alcuni metalli, quali arsenico, cromo, piombo e selenio. Nella maggior parte dei casi si tratta di sostanze usate in particolari lavorazioni che sono responsabili di tumori professionali. Per altre sostanze la cancerogenicità è ormai generalmente ammessa; per es., alcune sostanze contenute nel fumo di sigaretta sono ritenute responsabili del cancro del polmone. Per altre ancora è stata sospettata l’azione cancerogena attraverso studi solo negli animali: è il caso di alcuni coloranti, additivi ecc.