El American Institute for Cancer Research (AICR) y el World Cancer Research Fund (WCRF) han estimado que el 30-40% de todos los cánceres pueden ser prevenidos modificando sólo el estilo de vida y la dieta .
Los factores que contribuyen a un exceso de riesgo de cáncer son la obesidad, la ingesta de alimentos con escaso valor nutritivo como productos con altas concentraciones de azúcar y harinas refinadas que van a contribuir a alterar el metabolismo de la glucosa; una baja ingesta de fibra, un consumo elevado de carne roja y una ingesta de grasa con desequilibrio de omega 3/omega 6.
Son factores en la dieta que favorecen un bajo riesgo de cáncer  una ingesta de semillas de lino y abundante ingesta de frutas y verduras. Dietas que proporcionan 400-600 gr. de fruta y vegetales diarios están asociadas con reducción del riesgo de cáncer de pulmón y otros canceres epiteliales del tracto aéreo y digestivo . Son elementos protectores de la dieta en la prevención del cáncer: selenio, ácido fólico, vitamina B12, vitamina D, clorofila, y antioxidantes como los carotenos (α-carotenos, β-carotenos, licopeno, luteína, cryptoxantina). El ajo y los vegetales crucíferos (brócoli, repollo, coles de Bruselas, coliflor) contienen sulforanos que tienen propiedades anticancerígenas. El uso oral de suplementos de enzimas digestivas y probióticos tiene un efecto beneficioso como medida dietética anticancerígena.
Los efectos beneficiosos del consumo de vegetales y frutas han sido atribuidos a algunos de sus compuestos, incluidos los minerales, las vitaminas y la fibra, y también las llamadas sustancias no-nutritivas, como los flavonoides y los glucosinolatos.
Los suplementos dietéticos que contienen componentes de los alimentos como β-carotenos y vitaminas antioxidantes como las vitaminas A y E, han sido usadas en ensayos para la prevención secundaria de cáncer de pulmón , . Sin embargo, estos ensayos encontraron que los β-carotenos solos o en combinación con la vitamina E o palmitato de retinol incrementan la incidencia de cáncer de pulmón y el porcentaje de mortalidad por enfermedad cardiovascular en los fumadores .
La eficacia de los antioxidantes en los tejidos depende de la prevalencia de la presión parcial de oxígeno (PO2) y de la naturaleza del antioxidante. El β-caroteno es un antioxidante efectivo a presiones bajas y menos eficaz a altas, donde puede actuar como prooxidante. Esto puede explicar parcialmente la falta de eficacia en reducir el riesgo de cáncer de pulmón en los fumadores. En contraste, el α-tocoferol es un eficiente antioxidante en las células con alta P02, como por ejemplo el pulmón.
La vitamina E es en general un término usado indiscriminadamente para referirnos a un grupo de 8 diferentes compuestos de la naturaleza conocidos como tocoferoles y tocotrienoles, así como también la vitamina E sintética. La vitamina E  protege la integridad de las neuronas normales y previene la toxicidad y la apoptosis por los péptidos de amiloide que se incrementan con la edad y la demencia y producen radicales libres. El tejido cerebral es altamente sensible al daño de los radicales libres por su bajo nivel de antioxidantes endógenos, como la vitamina E y la enzima superóxido dismutasa. En contraste, la vitamina E induce apoptosis en células derivadas del glioblastoma multiforme, que es el tumor más común y agresivo del cerebro.

Recientemente, se ha reportado que concentraciones farmacológicas de ácido ascórbico matan selectivamente células tumorales. La vitamina C (ácido ascórbico ó ascorbato) es un nutriente barato, no tóxico, con una historia de ser usada como un arma terapéutica contra el cáncer. El ácido ascórbico tiene beneficios limitados por vía oral pero podría ser beneficioso por vía intravenosa. Una de las controversias en los estudios es que las dosis por vía oral no alcanzan los niveles plasmáticos de vitamina C con actividad antineoplásica. Otra controversia con la vitamina C y el tratamiento convencional del cáncer es que dicha vitamina puede reducir la eficacia de la quimioterapia y de la radioterapia por reducir el potencial de radicales libres necesarios para matar las células cancerígenas .

El selenio tiene acción antioxidante e induce apoptosis en las células de cáncer de próstata. El desarrollo del cáncer produce estrés oxidativo que incrementa con la progresión de la enfermedad; los niveles de antioxidantes disminuyen en respuesta a tratamientos y dosis terapéuticas de radioterapia. Un descenso de vitamina E y selenio en los tejidos durante la radioterapia del cáncer de mama, y una marcada reducción de vitaminas (A, C, E y β-tocoferol) y selenio durante el tratamiento de cáncer de mama con adriamicina podría incrementar la sensibilidad de los tejidos normales a los radicales libres, dañándose éstos durante la radioterapia y la quimioterapia.

El resveratrol es un importante componente de la uva, del vino y de otros productos de la uva, así como también del cacahuete. Tiene propiedades antioxidantes y actividad preventiva contra el cáncer. Induce apoptosis en las células tumorales del cáncer de mama, páncreas, y colon .

Recientes estudios (AICR) investigan los mecanismos por los que la Vitamina D juega un papel en el cáncer de próstata y de piel . Las personas pueden obtener dicha vitamina de la comida, de suplementos o de la exposición al sol. Los Rayos ultravioletas del sol disparan la producción de vitamina D en los queratinocitos, que son el tipo de células más abundante en la capa superior de la piel. Esta vitamina D inactiva es entonces convertida en el hígado y posteriormente en el riñón en su forma de hormona activa conocida como Calcitriol. Feldman y sus colegas han demostrado que el Calcitriol dispara genes que inhiben la síntesis y actividad de prostaglandinas, sustancias que estimulan el crecimiento y la progresión de las células neoplásicas.

El curcumin es un potente anti-inflamatorio y antioxidante preventivo del cáncer,  ampliamente usado en ciudades de Asia. Estudios epidemiológicos han atribuido el alto consumo de curcumin a la baja incidencia de cáncer de colon. El compuesto curcumin induce la apoptosis en células cancerígenas de colon, mieloma y cáncer de ovario, y se ha visto que suprime la actividad antiapoptótica de la proteína Bcl-2 en las células del mieloma y del cáncer de colon .

La silibinina es un compuesto del cardo de leche (o cardo mariano) conocido por su potente actividad antioxidante. Induce la apoptosis en células de cáncer de próstata, sugiriendo un papel potente en el control de la enfermedad.

La presencia de nitritos y nitratos en los alimentos se asocia con un riesgo  incrementado de cáncer gastrointestinal. Sin embargo, sabemos poco sobre el papel fisiológico de los nitritos y nitratos en las funciones inmune y vascular.  Aproximadamente, el 80% de los nitratos de la dieta derivan del consumo de vegetales, frutas, y carnes procesadas.
Los nitritos son producidos endógenamente a través de la oxidación del oxido nítrico y a través de la reducción de los nitratos por las bacterias comensales de la boca y del tracto gastrointestinal . El contenido de nitratos de vegetales orgánicos puede ser menor que el de aquellos vegetales que crecen en presencia de fertilizantes que contengan nitrógeno.

Los alimentos con alto contenido en polifenoles, como las manzanas o el vino tinto, pueden incrementar la generación de óxido nítrico en el tracto gastrointestinal. El zumo de granada protege al oxido nítrico de la oxidación mientras que aumenta su actividad biológica . La actividad metabólica en el tracto gastrointestinal de bacterias y bacterias probióticas también promueve el paso de nitritos a óxido nítrico y a una menor extensión de nitratos.

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