虽然包括铜(Cu)和锌(Zn)在内的几种重金属作为细胞内代谢的必需元素，用于合成各种酶，并在细胞复制等过程中发挥重要作用，但几乎所有的重金属都是严重的致癌物质。由于其化学和生理特性，重金属具有许多功能，在工业中是不可或缺的。它们可用于生产合金、冶炼和某些产品。这些应用增加了这些人对重金属的暴露。镉、铬、镍等重金属被国际癌症研究机构列为一类致癌物。这些金属物质主要诱导氧化应激，引起DNA损伤和细胞死亡，增加癌症和癌症相关疾病的风险。
重金属的致癌作用主要导致氧化应激。例如，在大鼠模型中，对大鼠长期暴露于镉的研究表明，镉可通过抑制细胞的抗氧化系统而诱发肝肾毒性。金属硫蛋白是大多数身体器官中普遍存在的蛋白质。它能与镉等金属元素形成络合物。并在肾小管中积聚，并引起肾小管的结构改变，从而导致肾结石和癌症的增加。此外，镉会影响性激素的分泌。它可以破坏雌激素产生途径，影响孕酮和睾酮的产生，模仿内源性雌激素，从而增加卵巢癌和乳腺癌的风险。
另一个例子是镍。通过水，空气体，玩具等。受镍污染，镍化合物接触皮肤，可导致皮炎和过敏。口服镍还会导致皮肤和口腔上皮损伤。在镍的冶炼和开采过程中，镍的吸入会对肺部和鼻腔造成严重损害，会显著增加相关作业人员患肺癌、鼻癌等职业病的风险。镍暴露还通过降低抗氧化酶的表达诱导了更多的氧化应激，导致DNA断裂。
一般来说，重金属致癌，主要是由于诱导氧化应激，导致DNA断裂或突变，最终致癌。对于一些重金属，如镉、镍、铬、砷(非传统重金属)，有明确的流行病学证据和动物证据证明它们是确切的致癌物，而一些重金属，如汞、铅、钴等。，虽然一些动物实验显示有致癌作用，但没有明确的证据证明它们能引起人类癌症。此外，一些人体需要的重金属元素，如铜、锌等，都是微量元素，是人体必需的，但如果过量，也会中毒，包括可能致癌。由于重金属的致癌机制大多属于氧化应激，为了防止重金属的毒性和致癌作用，除了主要污染源外，摄入抗氧化剂也是降低其毒性的一种方法。所谓的抗氧化剂，大部分都富含新鲜的蔬菜和水果，所以多吃蔬菜和水果对可能接触重金属的人有一定的预防和保护作用。
