สารไดออกซินและมะเร็งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการได้รับสารในระดับสูง หน่วยงานของรัฐที่ศึกษาและควบคุมความเสี่ยงด้านสุขภาพจากสารเคมีได้ปรับปรุงการเชื่อมโยงระหว่างสารไดออกซินและมะเร็งโดยการจำแนกไดออกซินเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ การได้รับสารไดออกซินในระดับสูงอาจทำให้เกิดมะเร็งในระบบน้ำเหลืองเต้านมถุงน้ำดีและเลือดและเนื้อเยื่ออ่อน ความสัมพันธ์ระหว่างสารไดออกซินและมะเร็งที่ระดับแสงน้อยยังไม่ได้รับการพิจารณาทางวิทยาศาสตร์
มีสารไดออกซินหลายร้อยตัวที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อมและถูกสร้างขึ้นผ่านสารประกอบทางเคมีที่ใช้คลอรีนซึ่งปนเปื้อนในอากาศน้ำและดิน ประเภทที่ถือว่าเป็นพิษมากที่สุดและศึกษาโดยไดออกซินและนักวิจัยโรคมะเร็งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ tetrachlorodibenzo-para-dioxin (TCDD) ความสัมพันธ์ระหว่างสารไดออกซินและมะเร็งในรูปแบบอื่น ๆ จะถูกตรวจสอบเกี่ยวกับพิษที่เป็นที่รู้จักของ TCDD
สารไดออกซินเกิดจากการเผาของเสียที่ไซต์การถ่ายโอนและจากกระบวนการกลั่นและการหลอมที่โรงงานผลิตโลหะ กระบวนการฟอกสีที่ใช้ในอุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษก็ก่อให้เกิดสารไดออกซิน สารเคมีเหล่านี้มีอยู่ในควันบุหรี่ยาฆ่าแมลงสารกำจัดวัชพืชและสารกันบูดไม้ การได้รับสารไดออกซินของมนุษย์ส่วนใหญ่มาจากการกินอาหารที่ปนเปื้อนสารเคมี
เนื้อสัตว์มีระดับไดออกซินสูงสุดซึ่งพบได้บ่อยในเนื้อวัวตามด้วยไก่หมูและปลาที่มีไขมัน ผลิตภัณฑ์นมเช่นชีสเนยนมไข่และไอศกรีมก็อาจมีสารไดออกซินปนเปื้อน ผู้คนที่อาศัยอยู่ใกล้กับโรงกลั่นน้ำมันโรงงานกระดาษหรือทิ้งขยะเทศบาลอาจสูดอากาศที่ปนเปื้อนด้วยสารเคมี
หนึ่งในการศึกษาที่มีชื่อเสียงที่สุดเกี่ยวกับไดออกซินและมะเร็งตรวจสอบการใช้ Agent Orange โดยทหารสหรัฐในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ในช่วงสงครามเวียดนาม พื้นที่กว้างใหญ่ของป่าถูกฉีดพ่นด้วยสารกำจัดวัชพืชเพื่อฆ่าพืชที่ปกปิดกองกำลังศัตรู ทหารผ่านศึกเวียดนามที่สัมผัสกับ TCDD ระดับสูงใน Agent Orange แสดงให้เห็นว่าอัตราการเกิดโรคมะเร็งและความผิดปกติทางสุขภาพอื่น ๆ สูงขึ้น
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า TCDD ส่งเสริมการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของเนื้องอกผ่านการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีของเซลล์ การศึกษาเหล่านี้พบว่าอัตราโรคมะเร็งเพิ่มขึ้นในระดับก่อนหน้านี้ถือว่าปลอดสารพิษ การศึกษาอื่นพบว่าผลลัพธ์ที่คล้ายกันจากการใช้สารกำจัดวัชพืช
ผู้อยู่อาศัยได้สัมผัสกับ TCDD ในเมือง Seveso ประเทศอิตาลีเมื่อโรงงานสารกำจัดวัชพืชระเบิดขึ้นในปี 2519 ต่อมาได้พัฒนามะเร็งหลายชนิด นักวิจัยตรวจสอบระยะห่างจากการระเบิดและระดับของสารไดออกซินที่พบในดินและน้ำเพื่อประเมินการเชื่อมต่อระหว่างสารไดออกซินและมะเร็ง พวกเขาเปรียบเทียบอัตรามะเร็ง 10 ปีหลังจากอุบัติเหตุกับพื้นที่ที่รอดพ้นจากการปนเปื้อนเพราะโดยทั่วไปแล้วมะเร็งนั้นใช้เวลานานกว่านั้นในการพัฒนา
ไดออกซินยังมีอยู่ในพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และอาจมีอยู่ในภาชนะบรรจุอาหารพลาสติกบางชนิด ผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพแนะนำให้ใช้ภาชนะพลาสติกที่ออกแบบมาใหม่สำหรับการใช้งานครั้งเดียวเช่นมาการีนในไมโครเวฟ ความร้อนอาจปล่อยสารไดออกซินเข้าไปในอาหาร ห่ออาหารพลาสติกที่ใช้ในเตาไมโครเวฟควรทำโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานนั้นและควรหลีกเลี่ยงพลาสติกบาง ๆ เช่นถุงของชำพลาสติก
