Nowotwór, czyli guz nowotworowy, jest tkanką o nietypowych właściwościach. Może mieć charakter łagodny lub złośliwy. Cechą charakterystyczną nowotworu łagodnego jest powolny wzrost guza, zbitej masy komórek oddzielonych od reszty tkanek wyraźną granicą. Dzięki temu nowotwór ten zazwyczaj można w całości usunąć chirurgicznie. Nowotwór złośliwy, czyli rak, zazwyczaj rośnie bardzo szybko i jest tkanką bardziej inwazyjną niż nowotwór łagodny. Jego typowe cechy to intensywne podziały komórek i niewłaściwe relacje z sąsiednimi komórkami. Normalne komórki nie przekraczają granic sąsiednich, tworząc właściwie zorganizowaną tkankę, podczas gdy komórki rakowe rosną bezładnie i wnikają do zdrowej tkanki. Ponadto powodują istotne zaburzenia w komunikowaniu się komórek, gdyż ani nie odbierają sygnałów, ani nie przekazują ich dalej. Wszystkie pokolenia komórek powstające po nietypowych podziałach są więc również zmienione. Ponadto komórki rakowe nie mają typowych cech strukturalnych, w przeciwieństwie do komórek nowotworu łagodnego. Rak rozwijający się z tkanki łącznej lub mięśniowej nosi nazwę sarkomy, a z tkanki nabłonkowej karcynomy. Większość ludzkich nowotworów złośliwych należy do drugiej grupy.