肿瘤细胞持续分裂和增殖，消耗大量的氧气和营养物质。当实体瘤的体积小于2mm3时，可以通过扩散获得氧气和营养物质。随着肿瘤组织的逐渐生长，肿瘤需要形成新的血管来获取营养和氧气，以确保肿瘤呈指数增长（如图2）。
经典的血管生成开关
肿瘤的血管生成起源于肿瘤中已存在的毛细血管或毛细血管后小静脉。首先，血管周细胞（绿色）脱落，血管扩张；接着内皮细胞（红色）迁移到血管周围空间，向肿瘤细胞或宿主细胞产生的血管生成刺激方向迁移；然后内皮细胞顺着血管生成方向增殖，这一过程可能由周细胞引导；内皮细胞相互粘附并形成一个管腔，并伴随着基底膜的形成和周细胞的附着。最后，血管芽会与其他芽融合，建立新的循环系统（如图3）。
新血管形成过程