Da li će karcinom nastati u tijelu zavisi direktno od toga da li će imuni sistem na vrijeme prepoznati i uništiti mutirane ćelije. Najjednostavniji model koji objašnjava ovaj veoma komplikovani mehanizam zove se imunološki ciklus karcinoma.

Na početku imunološkog ciklusa stoje same ćelije karcinoma. One otpuštaju specifične proteine – antigene, koje prepoznaju ćelije imunog sistema. Prepoznate antigene transportuju ćelije imunog sistema do limfnih čvorova, gdje ih prezentuju T-ćelijama. Ključni korak imunološkog ciklusa leži u tome da li će i T-ćelije prepoznati ćelije karcinoma kao opasnost. Ukoliko dođe do toga, T-ćelije se aktiviraju, umnožavaju, ulaze u krvotok i dolaze do tumora. Na osnovu antigena koji su im prezentovani, T-ćelije napadaju ćelije karcinoma i uništavaju ih. Uništavanjem ćelija karcinoma oslobađaju se novi antigeni, pa imunološki ciklus počinje opet. U idealnom slučaju, ovaj samoodrživi proces štiti organizam od potencijalnog razvijanja karcinoma.