肿瘤病毒学的历史可追溯至1908年，当时有两位丹麦科学家威廉·艾勒曼（Wilhelm Ellermann）和奥卢夫·邦（Oluf Bang）通过注射白血病细胞过滤萃取物的方式，将鸡白血病从患病的鸟传染给另一只健康的鸟。因为白血病在当时并非公认的恶性疾病，所以时人并未充分认识到这项实验的重要意义。但在1911年，美国科学家佩顿·劳斯（Peyton Rous）将一种实体肿瘤由患肿瘤的鸡“传染”给健康鸡之后，这项实验成果才展现出影响。这两项实验均表明某种“滤过性病原体”参与了肿瘤发生，而这些实验的时间甚至早于人们对病毒的鉴别和表征。因为缺乏相关知识，并且肿瘤的表现通常有别于传染病，所以科学界对这两项实验的重要性一度不甚了解。事实上，直到50多年后，劳斯才因其关于“劳斯肉瘤病毒”的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖。

在此期间，其他具有开拓精神的肿瘤病毒学家逐渐揭示了肿瘤发展中涉及的复杂分子机制。将细胞培养技术用在实验动物的肿瘤易感毒株上，他们鉴定出可将培养皿中的正常细胞转换或转化为类肿瘤细胞，以及在实验动物体内诱导形成肿瘤的病毒特异性基因。这些基因被称为病毒癌基因，揭示其不同的细胞转化方式有助于揭示癌症发展的一般分子机制。最重要的是，人们在20世纪80年代发现病毒癌基因在正常细胞基因组中存在对应基因（也称为原癌基因），人们由此意识到，这些肿瘤病毒必然早在很久以前就从它们感染的细胞中获得或转导了各自的癌基因。

当生物体内某个细胞不受常规生长约束控制，并且不加抑制地复制时，就会发生肿瘤。这种“无赖”细胞会生成大量类似的细胞，并形成肿瘤（或癌症）侵入周围组织，还可能从原发部位扩散。

健康细胞需要通过多种复杂的化学检查保持平衡，确保其适时生长、分裂、衰老和死亡。癌细胞在发展中会发生突变，修改相关基因功能，使这些重要的细胞控制功能失效。无论是增强驱使细胞增殖的基因（又称为细胞癌基因，包括部分肿瘤病毒携带的原癌基因），还是削弱抑制细胞分裂或诱导细胞死亡的基因（又称为肿瘤抑制基因），均会使细胞脱离正常约束，导致细胞增殖失控。

全球每三个人中就会有一个人在一生中的某个时刻罹患癌症，因此全球每年新增癌症病例近1100万，死亡人数达到600多万[1]。某些癌症与环境因素有关，但大部分癌症依然原因不明。常见例子包括：吸烟易患肺癌，强光照射可能导致皮肤癌，吸入石棉可能导致肺部细胞瘤，但癌症发生并非由某个细胞活动导致的突发过程，而是一次漫长的旅程，细胞在此过程中会经历一系列“冲击”，诱发突变，并最终转化为癌细胞。这种冲击包括接触烟草、紫外线或石棉。科学家们已对整个人类基因组测序，并对癌细胞的突变进行了编目，发现实际上存在着成千上万的细胞突变。诱发癌症的细胞冲击可能还包括病毒感染，但因为需要更多冲击才能产生癌细胞，所以肿瘤通常是在肿瘤病毒感染晚期才出现的罕见结果。