Les dioxines et les cancers sont directement liés lorsque les niveaux d'exposition élevés se produisent. Les organismes gouvernementaux qui étudient et règlent risques pour la santé des produits chimiques améliorées le lien entre les dioxines et le cancer en classant les dioxines comme un cancérogène connu. L'exposition à des niveaux élevés de dioxines peut causer le cancer du système lymphatique, du sein, de la vésicule biliaire, et le sang, et les sarcomes des tissus mous. Le lien entre les dioxines et le cancer à faibles niveaux d'exposition n'a pas été scientifiquement établi.
Des centaines de dioxines existent dans l'environnement, et sont créés par des composés chimiques à base de chlore qui contaminent l'air, l'eau et le sol. Le type est la plus toxique et étudié par les dioxines et les chercheurs sur le cancer est connu comme tétrachlorodibenzo-para-dioxine (TCDD). Les connexions entre toutes les autres formes de dioxines et le cancer sont examinées en relation avec les effets toxiques connus de TCDD.
Les dioxines sont produites par la combustion de déchets sur les sites de décharge et de l'affinage et de processus dans les usines de fabrication de métal fusion. Le processus de blanchiment utilisé dans les industries du papier et de la pâte produit également des dioxines. Ces produits chimiques existent dans la fumée de cigarette, les pesticides, les herbicides, et de protection du bois. La plupart exposition humaine aux dioxines provient de consommation d'aliments contaminés par le produit chimique.
La viande contient les niveaux les plus élevés de dioxines, qui se trouvent le plus souvent dans la viande bovine, suivies par le poulet, le porc et les poissons gras. Les produits laitiers comme le fromage, le beurre, le lait, les œufs et la crème glacée pourraient également être entachées par des dioxines. Les gens qui vivent près des raffineries, des usines de papier, ou les décharges municipales peuvent respirer de l'air contaminé par la substance chimique.
Une des études les plus célèbres sur les dioxines et le cancer examiné l'utilisation de l'agent Orange par l'armée américaine en Asie du Sud-Est au cours de la guerre du Vietnam. Étendues immenses de la jungle ont été pulvérisées avec l'herbicide tue les plantes dissimulant les troupes ennemies. Vétérans du Vietnam exposés à des niveaux élevés de TCDD dans l'Agent Orange ont montré des taux plus élevés de cancer et d'autres troubles de santé.
Les scientifiques croient que la TCDD favorise la croissance et la propagation des tumeurs par la modification biochimique des cellules. Ces études ont révélé des taux de cancer ont augmenté à des niveaux précédemment considérées comme non toxique. Une autre étude a révélé des résultats similaires à partir de l'utilisation d'herbicides.
Les résidents exposés à la TCDD à Seveso, en Italie, où une usine d'herbicide a explosé en 1976 divers cancers développés plus tard. Les chercheurs ont examiné la distance de l'explosion et les niveaux de dioxines trouvées dans le sol et de l'eau pour évaluer un lien entre les dioxines et le cancer. Ils ont comparé les taux de cancer de 10 ans après l'accident avec des zones qui ont échappé à la contamination, parce que le cancer prend généralement que de long ou plus à se développer.
Dioxines existent également dans le chlorure de polyvinyle (PVC) et pourraient être présents dans certains contenants alimentaires en plastique. Les experts en santé déconseillent la réutilisation des récipients en plastique conçus pour un usage unique, tels que les contenants de margarine, au micro-ondes. La chaleur peut aussi libérer des dioxines dans les aliments. Les emballages alimentaires en plastique utilisé dans les fours à micro-ondes devrait être spécialement conçu pour cet usage, et plastique mince devrait être évitée, tels que des sacs d'épicerie en plastique.