Le cancer du sein se forme dans les cellules du sein. Le tissu mammaire ne comprend pas seulement le sein, mais aussi la partie du corps comprise entre la clavicule, l’aisselle et la lame du sternum, au milieu de la poitrine. Les seins reposent sur les muscles de la poitrine qui recouvrent les côtes. Chaque sein est constitué de glandes mammaires, de canaux galactophores (petits conduits) et de tissu graisseux. Les glandes mammaires, groupées en lobules, produisent le lait maternel. Le tissu graisseux occupe l’espace entre les lobules et les canaux et les protège. Le lait maternel circule depuis les lobules jusqu’au mamelon par un réseau de canaux. Le mamelon se trouve au centre d’une région cutanée plus foncée, appelée aréole.
À différents moments de son cycle menstruel, la femme pourra éprouver des sensations différentes au niveau de ses seins; ceux-ci deviendront parfois grumeleux juste avant les règles. Le tissu mammaire subit également des changements au cours de la vie. Chez les femmes plus jeunes, le tissu mammaire est principalement constitué de glandes et de canaux galactophores. Chez les femmes plus âgées, le tissu graisseux prédomine.

Les seins abritent aussi des vaisseaux faisant partie du système lymphatique, dont le rôle est de combattre les infections. Les vaisseaux lymphatiques transportent le liquide appelé lymphe jusqu’aux ganglions lymphatiques. Ces derniers emprisonnent les bactéries, les cellules cancéreuses ainsi que les autres substances nocives. Plusieurs ganglions lymphatiques sont regroupés sous le bras, près de la clavicule et dans la poitrine, derrière le sternum.
Le cancer peut se développer dans les cellules des canaux galactophores (carcinome canalaire) ou dans les lobules (carcinome lobulaire). Le carcinome canalaire est le type le plus fréquent de cancer du sein.