У вегетарианцев в целом пониженное количество случаев заболевания раком, по сравнению с другими группами населения, но на настоящий момент не до конца ясны причины этого.

Также неясно насколько именно элемент питания вносит свой вклад в снижение заболеваемости среди вегетарианцев. Когда факторы, отличные от питания приблизительно одинаковы, разница в проценте заболевания раком среди вегетарианцев и не вегетарианцев снижается, хотя различия в проценте заболевания некоторыми видами рака остаются весьма значительными.

Анализ показателей некоторых групп вегетарианцев при совпадении возраста, пола, отношения к курению не нашел различия в проценте заболевания раком лёгких, груди, матки, и желудка, но обнаружил огромные различия других раковых заболеваниях.

Так у вегетарианцев процент заболевания раком простаты на 54% меньше, чем у не вегетарианцев, а заболевания раком органов проктологии (в т.ч. кишечника) меньше на 88%, чем у не вегетарианцев.

Другие исследования также показали сниженное количество новообразований в кишечнике у вегетарианцев, по сравнению с не вегетарианцами и пониженного уровня в крови у веганов проинсулиновых факторов роста типа I, которые, как полагают учёные, вовлечены в развитие некоторых раковых заболеваний, по сравнению даже с вегетарианцами и ово-лакто-вегетарианцами.

Как красное, так и белое мясо, по исследованиям, является фактором увеличения риска заболевания раком кишечника. Наблюдения выявили связь между повышенным потреблением молочных продуктов и кальция и повышенным риском рака простаты, хотя данное наблюдение поддерживают не все исследователи . Сборный анализ 8 наблюдений не нашёл никакой связи между потреблением мяса и раком груди.

Исследования предполагают определённые факторы в вегетарианском рационе, влияющие на снижение риска возникновения раковых заболеваний. Вегетарианский рацион по составу очень близок к диете предписанной Национальным Институтом по Исследованию рака, чем не вегетарианский рацион, особенно в отношении потребления жиров и био-волокон. И хотя данные о употреблении фруктов и овощей вегетарианцами ограничены, последние исследования показали, что оно гораздо выше среди веганов, чем среди не вегетарианцев.

Повышенное количество эстрогенов (женских гормонов), накапливающееся в организме на протяжении жизни также приводит к увеличению риска возникновения рака груди. Некоторые исследования показывают пониженное содержание эстрогенов в крови и моче и у вегетарианцев. Также есть свидетельства того, что девочки вегетарианки начинают менструировать в более позднем возрасте, что также может снизить вероятность развития рака груди, в связи с пониженным накоплением эстрогенов на протяжении жизни.

Повышенное потребление клетчатки является фактором снижающим риск заболевания раком кишечника, хотя не все исследования поддерживают данное утверждение. Флора кишечника вегетарианцев кардинальным образом отличается от флоры не вегетарианцев. У вегетарианце в кишечнике значительно ниже содержание потенциально канцерогенных желчных кислот и кишечных бактерий, превращающих первичные жёлчные кислоты в канцерогенные вторичные желчные кислоты. Более частое выделение и повышенный уровень определённых энзимов в кишечнике увеличивают устранение канцерогенных веществ из кишечника.

Большинство исследований показывают, что у вегетарианцев значительно снижен уровень фекальных мутогенов (веществ, вызывающих мутации). Вегетарианцы пркатически не употребляют геможелезо, которое по исследованиям приводит к образованию высоко цитотоксичных веществ в кишечнике и приводит к образованию рака кишечника. Наконец, у вегетарианцев повышен уровень употребления фитохимических соединений, многие из которых обладают анти-раковой активностью.

Соевые продукты в результате исследований показали анти-раковый эффект, особенно в отношение рака груди и простаты, хотя не все исследования поддерживают эту точку зрения.