Studi cellulari e studi su modelli animali suggeriscono che il THC, stimolando i recettori cannabinoidi disposti sulla superficie cellulare e coinvolti in numerosi processi di regolazione, avrebbe proprietà antitumorali, sia per effetto della stimolazione della morte programmata (apoptosi), sia per effetto dell'inibizione della nuova vascolarizzazione che alimenta i tumori. Tuttavia le osservazioni su linee cellulari poste a contatto con agonisti dei recettori cannabinoidi o modelli animali (come cavie da laboratorio) non è detto siano direttamente riferibili anche all'essere umano, inoltre i cancerogeni certi presenti nel fumo possono interferire con un potenziale effetto terapeutico dei cannabinoidi.