การสูบบุหรี่เป็นสาเหตุการเกิดมะเร็งที่สำคัญที่สุดของมนุษย์ ในปี พ.ศ.2551 ทั่วโลกมีผู้เสียชีวิตจากโรคมะเร็ง 7.6 ล้านคน ในจำนวนนี้ 1,672,000 คน มีสาเหตุมาจากการสูบบุหรี่หรือการใช้ยาสูบ นอกจากนี้ ร้อยละ 22 ของผู้ป่วยที่เสียชีวิตจากมะเร็งทั่วโลกมีสาเหตุมาจากการสูบบุหรี่หรือการใช้ยาสูบ
ในปี พ.ศ. 2552 มีคนไทยเสียชีวิตจากโรคมะเร็ง 76,238 คน ในจำนวนนี้ 18,041 คน มีสาเหตุมาจากการสูบบุหรี่ หรือเท่ากับร้อยละ 23.6 หรือเกือบหนึ่งในสี่ของคนไทยที่เสียชีวิตจากโรคมะเร็ง มีสาเหตุมาจากการสูบบุหรี่ หากแยกเป็นเพศจะพบว่า ร้อยละ 34.35 ของการเสียชีวิตจากโรคมะเร็งในชายไทย ร้อยละ 10 ของการเสียชีวิตจากโรคมะเร็งของหญิงไทย มีสาเหตุมาจากการสูบบุหรี่
ควันบุหรี่มีสารก่อมะเร็ง 70 ชนิด เป็นแหล่งของสารก่อมะเร็งที่สำคัญที่สุดของคนเรา และมีมะเร็ง 10 ชนิดในร่างกายมนุษย์ ที่มีสาเหตุมาจากการสูบบุหรี่
มะเร็งที่เกิดจากการสูบบุหรี่ เกิดขึ้นกับอวัยวะของร่างกายที่สัมผัสกับสารก่อมะเร็งในควันบุหรี่ ตามเส้นทางที่ควันบุหรี่ถูกสูดเข้าสู่ปอดผ่านเข้าสู่กระแสเลือด จนขับออกทางปัสสาวะ หรือถูกกลืนเข้าสู่กระเพาะอาหารผ่านลำไส้ จนถูกขับออกทางอุจจาระ
ในคนที่ไม่สูบบุหรี่ที่ได้รับควันบุหรี่มือสอง การตรวจปัสสาวะจะสามารถตรวจพบสารก่อมะเร็งจากควันบุหรี่ได้ การไม่สูบบุหรี่ และการหลีกเลี่ยงการได้รับควันบุหรี่ที่ผู้อื่นสูบ เป็นวิธีการป้องกันการเกิดโรคมะเร็งเพียงไม่กี่วิธีที่วงการแพทย์รู้และได้ผล
เส้นทางการสัมผัสสารก่อมะเร็งในควันบุหรี่ของอวัยวะต่าง ๆ มีดังนี้
มะเร็งกระเพาะอาหาร สารก่อมะเร็งในควันบุหรี่ที่ละลายในน้ำลาย ถูกกลืนลงสู่กระเพาะอาหาร
มะเร็งกล่องเสียง เพราะทุกครั้งที่มีการสูบบุหรี่ สายเสียงจึงถูกอาบด้วยสารก่อมะเร็งตลอดเวลา
มะเร็งช่องปากและลำคอ ทันทีที่มีการสูบบุหรี่ สารก่อมะเร็งในควันบุหรี่จะละลายอยู่ในน้ำลายของผู้สูบบุหรี่ ช่องปากและลำคอของผู้สูบบุหรี่จึงถูกอาบด้วยสารก่อมะเร็งอยู่ตลอดเวลา นานวันเข้าจึงเกิดเป็นมะเร็งขึ้น
มะเร็งหลอดอาหาร สารก่อมะเร็งในควันบุหรี่ที่ละลายในน้ำลาย ก่อนจะถึงกระเพาะอาหาร สารก่อมะเร็งจะสัมผัสกับผิวหลอดอาหาร นำไปสู่การเป็นมะเร็ง โดยหากผู้สูบบุหรี่ดื่มสุราด้วยแล้ว จะยิ่งเสี่ยงเกิดมะเร็งหลอดอาหารเพิ่มขึ้น
มะเร็งปอด เนื้อเยื่อของปอดจะสัมผัสกับสารก่อมะเร็ง ทุกครั้งที่มีการสูบบุหรี่ ปอดของผู้สูบบุหรี่จะถูกอาบด้วยสารก่อมะเร็งทุกๆ วัน นอกจากนี้ปอดของผู้ไม่สูบบุหรี่ที่ได้รับควันบุหรี่มือสอง ก็จะได้รับการสัมผัสจากสารก่อมะเร็งจากควันบุหรี่มือสอง จนเกิดเป็นมะเร็งปอดได้ด้วยเช่นกัน
มะเร็งเม็ดเลือดขาว เมื่อสารก่อมะเร็งถูกดูดซึมผ่านปอดเข้าสู่กระแสเลือด เม็ดเลือดขาวที่อยู่ในกระแสเลือดก็จะได้รับการสัมผัสกับสารก่อมะเร็ง จนเกิดเป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวในที่สุด
มะเร็งตับอ่อน เกิดจากสารก่อมะเร็งถูกพาโดยกระแสเลือดไปยังตับอ่อน
มะเร็งไต เกิดจากสารก่อมะเร็งในควันบุหรี่ ถูกขับออกจากร่างกายทางไต กรวยไตสัมผัสกับสารก่อมะเร็งจนเกิดเป็นมะเร็ง
มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ เกิดจากสารก่อมะเร็งในควันบุหรี่ ถูกขับออกมากับปัสสาวะ เมื่อกระเพาะปัสสาวะสัมผัสกับสารก่อมะเร็งตลอดเวลา โอกาสในการเป็นมะเร็งกระเพาะก็เพิ่มสูงขึ้น
มะเร็งปากมดลูก ผู้ที่สูบบุหรี่ทั้งชายและหญิงจะมีภูมิต้านทานของร่างกายที่ลดลง ในหญิงที่ภูมิต้านทานร่างกายลดลงจากการสูบบุหรี่ จะเกิดการติดเชื้อไวรัสแปบปิวโลมาที่ปากมดลูกง่ายขึ้น การติดเชื้อไวรัสแปบปิวโลมาของปากมดลูก เพิ่มความเสี่ยงการเกิดมะเร็งปากมดลูก