कैंसर से जुड़े डीएनए हाइपो-मिथाइलेशन और हाइपर-मिथाइलेशन पूरे मानव जीनोम में मौजूद हैं। हाइपर-मिथाइलेशन ट्यूमर को दबाने वाले जीन को दबाकर कैंसर की प्रगति को सुविधाजनक बनाता है। कैंसर के प्रति हाइपो-मिथाइलेशन का योगदान अभी तक स्पष्ट नहीं हुआ है। ऊतक विशिष्ट मिथाइलेशन के हाल के अध्ययनों से पता चला है कि डीएनए हाइपो-मिथाइलेशन कई मार्गों से ट्यूमर के निर्माण में सहायता करता है। कैंसर से जुड़े डीएनए मिथाइलेशन की हानि प्रतिलेखन को बदल सकती है। इसके अलावा, डीएनए हाइपो-मिथाइलेशन इंट्रा-जेनिक गैर-कोडिंग आरएनए ट्रांसक्रिप्ट, सह-ट्रांसक्रिप्शनल स्प्लिसिंग और दीक्षा और ट्रांसक्रिप्शन की लम्बाई के प्रमोटर उपयोग उत्पादन को प्रभावित कर सकता है। कैंसर कोशिकाओं के साथ-साथ सामान्य ऊतकों में डीएनए के हेमी मिथाइलेशन के अध्ययन से पता चलता है कि सक्रिय डी-मिथाइलेशन कैंसर से संबंधित डीएनए हाइपो-मिथाइलेशन की व्याख्या कर सकता है। नए अध्ययन से पता चलता है कि जीनोमिक 5-हाइड्रोक्सीमिथाइलसिटोसिन डीएनए डी-मिथाइलेशन में मध्यवर्ती है, जो कैंसर से जुड़े नुकसान को दर्शाता है। इससे पता चलता है कि डीएनए के घटे हुए हाइड्रॉक्सिल-मिथाइलेशन और मिथाइलेशन दोनों ही कार्सिनोजेनेसिस में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।