Die Mechanismen der Metastasierung sind noch nicht vollständig geklärt. Es handelt sich um einen sehr komplexen Prozess, der durch die Tumorzellen selbst, aber auch durch das Immunsystem und das umgebende Gewebe beeinflusst wird. Die meisten bösartigen Tumoren werden im Gegensatz zu intakten Geweben nicht von einem bindegewebigen Stroma stabilisiert, so dass die Tumorzellen einen mehr oder minder lockeren, undifferenzierten Zellverband bilden. Der Umstand, dass sich Tumorzellen aus dem Zellverband lösen können, ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Zahl der Adhäsionsmoleküle auf der Zellmembran vermindert ist. Einzelne Tumorzellen oder Tumorzellgruppen, die in das umgebende Gewebe einwachsen, können so vom Blut- oder Lymphstrom erfasst und verschleppt werden.