Karsinogenik adalah suatu bahan yang dapat mendorong/menyebabkan kanker. Hal ini bisa terjadi karena ketidakstabilan genomik atau gangguan pada proses metabolisme seluler. Kanker adalah penyakit dimana sel-sel rusak di dalam tubuh penderita tidak mengalami program kematian sel, dan tumbuh secara tidak terkontrol dengan metabolisme yang menyimpang. Karsinogen mungkin meningkatkan resiko terjadinya kanker dengan merubah metabolisme seluler atau merusak DNA langsung di dalam sel sehingga mengganggu proses biologis dan menginduksi pembelahan sel secara tidak terkontrol dan akhirnya menyebabkan terjadinya pembentukan tumor. Biasanya, sel yang mengalami perubahan DNA yang terlalu parah akan diarahkan untuk masuk pada program kematian sel, tetapi jika jalur program kematian sel ini rusak maka sel akan berubah menjadi sel kanker.
Karsinogen alami sangat banyak. Aflatoksin B1, yang diproduksi oleh kapang Aspergillus flavus selama penyimpanan biji-bijian, kacang-kacangan dan mentega kacang, adalah sebuah contoh dari karsinogen mikrobial yang sangat kuat. Beberapa virus seperti hepatitis B dan virus papilloma manusia telah diketahui juga menyebabkan kanker pada manusia.
Setelah karsinogen masuk ke dalam tubuh, maka tubuh akan melakukan upaya-upaya untuk menghilangkannya yang disebut proses biotransformasi. Tujuan dari reaksi ini adalah membuat karsinogen menjadi lebih larut air sehingga bisa dikeluarkan dari tubuh. Tetapi, reaksi ini juga bisa merubah suatu senyawa karsinogen yang sebenarnya tidak terlalu toksik menjadi senyawa baru yang lebih toksik.