肿瘤复发有多种原因，与肿瘤细胞的增殖动力学、肿瘤异质性、临床分期和对放化疗的敏感性等有关。

（1）肿瘤细胞的生长在相当长的时间内是呈指数生长，一般一个肿瘤细胞经过30次倍增可达109，大约形成1g的肿瘤（直径约1cm），成为临床可诊断的肿瘤病灶。其中，一部分细胞属于非增殖细胞群-G0期细胞，是暂不增殖的储备细胞，一旦有合适的条件即可重新进入增殖细胞群中并补充到组织中。在肿瘤，G0期细胞是复发的根源，且对化疗不敏感。

（2）肿瘤具有异质性，导致肿瘤的生长速度、侵袭能力、对药物的敏感性等方面有差异。即同一类型肿瘤在不同患者间或同一个肿瘤自身内部均存在差异。

（3）肿瘤分期越晚，肿瘤负荷越大，增殖比率就越低，G0期细胞比例就越高，越容易复发。

（4）肿瘤细胞对放化疗的敏感性。这主要是指肿瘤细胞本身的耐药性和在治疗过程中肿瘤细胞逐渐产生耐药性或者肿瘤细胞的固有放射敏感性差即抗放射和在放疗过程中肿瘤细胞对放疗逐渐不敏感。

（5）肿瘤干细胞是肿瘤的种子细胞，也是肿瘤复发的主要原因，其对传统的肿瘤治疗不敏感。

（6）肿瘤休眠也被认为是肿瘤复发的原因之一。