20世纪初，F.P.劳斯观察到鸡肉瘤滤液能使小鸡发生肉瘤，之后劳氏肉瘤病毒被发现可导致宿主发生癌变，认为病毒中存在某种遗传物质导致宿主细胞发生恶性转化。癌基因的概念随后在1969年被提出。1970年，第一个癌基因v-src在小鸡逆转录病毒中被发现。1976年，J.M.毕晓普和H.E.瓦默斯^[注]发现多种宿主的正常细胞也存在与癌基因高度同源的DNA序列，提出宿主自身存在癌基因并且实际上是过度激活的原癌基因。原癌基因是正常细胞中一类调控细胞生长的基因，存在于人类等多种生物机体内。

40种以上的癌基因相继被发现，专家们对它们的核苷酸序列，染色体定位，编码产物的结构、功能及其和肿瘤的关系进行了深入的研究。绝大多数原癌基因的主要功能是促进细胞分裂、抑制细胞分化和阻止细胞凋亡。这些基因在生物进化过程中大都表现为高度保守的DNA序列。癌基因根据编码产物的生理功能不同，可分为6种类型：转录因子类、染色质重塑因子类、生长因子类、生长因子受体类、信号转导因子类和凋亡调控因子类。癌基因通过点突变、重排或拷贝数扩增等激活方式激活后，导致细胞生长不受控制，从而最终导致癌变。作用方式为显性。大多数癌基因的突变是获得性的，只发生在肿瘤细胞中，只有极少数癌基因的突变发生在胚系细胞中，可以遗传给下一代并导致下一代的相关肿瘤风险增高。癌基因在肿瘤发生、进展的不同阶段都可以起到作用。人类大多数血液淋巴系统肿瘤和软组织肉瘤通过癌基因激活启动，而癌基因在实体肿瘤的作用较晚。在小鼠模型中也发现了同样的现象。肿瘤细胞还存在癌基因上瘾现象。肿瘤的发生发展过程中可以积累许多突变且存在异质性，但肿瘤细胞可能更依赖突变的癌基因来获取生长优势。因此，癌基因是抗肿瘤药物的主要靶点。针对特定癌基因的靶向治疗已经应用于临床，使携带这些突变的患者受益，如乳腺癌中的抗HER2单克隆抗体和慢性粒细胞白血病中的abl抑制剂。