Les cèl·lules cancerígenes tenen la capacitat de desprendre's o filtrar-se des d'un tumor primari, entrar als vasos limfàtics o sanguinis, circular pel torrent sanguini, i assentar-se i créixer en teixits sans de qualsevol part del cos. La metàstasi és un dels tres signes de malignitat (en contrast amb els tumors benignes). La majoria de neoplàsies poden metastatitzar, encara que en diversos graus, existint només unes poques excepcions, com el glioma o el carciroma de cèl·lules basals que mai metastatitzen.
Quan les cèl·lules tumorals metastatitzen, el nou tumor s'anomena tumor secundari o mestastàsic, i les cèl·lules són histològicament iguals a les del tumor original. Això vol dir que, si per exemple un càncer de pit metastatitza en el pulmó, les cèl·lules del tumor secundari seran cèl·lules del pit anormals. En aquest cas, el tumor s'anomenaria càncer de pit metastàsic i no càncer de pulmó.
Tall coronal d'un húmer mostrant una metàstasi força estesa.