科学对任何真理的认识都是一个由浅及深、逐步进行的过程，有关水果的抗癌作用的认识也是如此。最初发现，吃水果较多的人群有较低的癌症死亡率。很多类似的流行病学研究都得出了相同的结论，于是研究人员开始用动物做实验，结果表明吃水果较多的动物比很少吃水果的动物更不容易患癌。接下来的研究是确定水果中的什么成分可抗癌，研究者简单分离、提取了水果中的一些成分，用这些天然物质喂养实验动物以确定它们的抗癌作用，还把这些成分与在体外的癌细胞或致癌物质相互作用，观察它们是否可以抑制癌的发展或减轻致癌物质的致癌性。当上述研究都得出了肯定的答案后，研究者进一步设计各种各样的实验来探讨这些物质是通过怎样的机制抗癌的，并且谨慎地把它们应用于人，以确定这些物质是否同样可以让人类受益。只有最后的两个问题基本明了了，科学家才认为水果及其成分可以抗癌。
现在已经证明，胡萝卜、西红柿、萝卜、橘类水果等具有较强的抗癌作用，尤其是对口腔、食道、胃、结肠、肺等部位的肿瘤作用更强。水果中的抗癌成分有：类胡萝卜素、维生素C、维生素E、视黄醇类、微量元素硒、膳食纤维、二巯基硫酮、异硫氰酸酯、吲哚、酚类、萜类、蛋白质酶抑制剂、葱属化合物、植物固醇、植物雌激素、类黄酮、叶酸等。
癌的发生是多种因素共同作用的结果，包括启动、促进和进展等多个阶段。上述抗癌物质可作用于不同的阶段和环节，从而发挥不同的抗癌作用。
1、抗氧化剂对抗自由基
自由基是机体正常代谢过程中产生的副产品，可以对机体造成多种损伤，其中包括破坏DNA的合成、修复等，后者是多数癌症发生的共同基础。所幸的是体内同时存在去除自由基的一些物质，例如抗氧化剂可以对抗自由基的“胡作非为”。多数抗氧化剂都来自或间接来自食物，显然通过食物摄入更多的抗氧化剂将有助于抑制自由基的致癌作用。而水果中就富含抗氧化剂，如维生素C、维生素E、类胡萝卜素、类黄酮、硒、植物酚类等。其中近年最引人注目的是存在于西红柿中的番茄红素，它的抗癌作用强度是p—胡萝卜素(存在于胡萝L、柑橘水果等食物中)的2倍。
2、减少致癌物的合成、吸收和活化
减少致癌物的合成、吸收和活化，从而间接抗癌。维生素C可以阻止亚硝酸盐的合成，后者可转化为强力致癌物亚硝胺；葱属植物如大蒜通过抑制幽门螺杆菌抑制硝酸盐转化成亚硝酸盐； 多酚类、维生素E、视黄醇类等也可减少亚硝胺的形成；膳食纤维促进排便，减少致癌物的吸收；类黄酮可抑制苯并芘羟化酶的活性，后者可强化苯并芘的致癌作用；十字花科蔬菜中的二硫基化合物、异硫氰酸酯等都可增强致癌物解毒酶的活性，从而使致癌物降解。
3、对细胞的分化、增殖及基因表达施加影响
含硫化合物和类胡萝卜素可抑制DNA和蛋白质的合成，促进细胞正常分化；胡萝卜、萝卜可抑制癌细胞的增殖；维生素E、类黄酮、硒、大蒜也有类似作用。
4、其他因素
水果中的成分叶酸、维生素C、p—胡萝卜素、类黄酮还与DNA损伤的修复有关；异黄酮、膳食纤维、单萜类、维生素E还可调节细胞凋亡；视黄醇类还可提高机体对癌的免疫能力。
目前认为约30％-65％的癌与膳食有关，也就是说饮食的当与不当和很多癌症有关。毫无疑问，水果是最重要的膳食保护因素。就抗癌而言，水果作为整体食用比单个的成分更有效。这一点已经被多个权威研究所证实。因此试图食用某个成分的胶囊代替水果是不可取的。另外，因为不同的水果所含抗癌物质并不完全相同，其作用各有侧重，所以明智的做法是经常食用多种可抗癌的水果(当然，如果能和其他抗癌食物，如大豆、粗粮等组成抗癌“梯队”更好)，而不是认准某一种。