Sebbene sia stata descritta dai primi studi clinici un'incidenza maggiore di tumore della mammella tra persone che hanno assunto orlistat, dati la cui analisi ha fatto rinviare l'approvazione del farmaco da parte della FDA, uno studio della durata di due anni pubblicato nel 1999 ha riscontrato un'incidenza di neoplasia simile fra orlistat e placebo (rispettivamente 0.54% e 0.51%), evidenziando inoltre che il tumore era già presente prima del trattamento in 3 sui 4 soggetti che hanno manifestato la malattia. Dai risultati di alcuni studi in vitro, al contrario, è stata avanzata l'ipotesi che alcune preparazioni contenenti orlistat, somministrate in associazione con l'anticorpo monoclonale trastuzumab, possano indurre morte cellulare programmata nelle cellule di carcinoma della mammella e bloccarne la replicazione.