ماده سرطان‌زا یا کارسینوژن(به انگلیسی: Carcinogen) به هرنوع از مواد، رادیونوکلئید، و یا اثر تابش گفته می‌شود که عامل مستقیم در ایجاد سرطان است. یعنی ماده‌ای که توانایی آسیب رسانی به ژنوم یا اختلال در فرایندهای متابولیکی سلول را داراست. مواد رادیواکتیو نیز سرطان‌زا هستند و فعالیت های سرطان‌زای آنها به دلیل تابشی است (پرتوهای گاما و ذرات آلفا) که منتشر می کنند. مثالهای متداول و شایع سرطان‌زا استنشاق آزبست، برخی دی‌اکسین‌ها، و دود تنباکو را شامل می‌گردد.
سرطان یک بیماری است که درآن سلول‌های آسیب دیده٬ آپوپتوز (مرگ سلولی برنامه ریزی شده) انجام نمی‌دهند. مواد سرطان‌زا با تغییر متابولیسم سلولی یا آسیب رساندن مستقیم به دی‌ان‌ای در سلول ها، که تداخل با فرایندهای زیستی را افزایش می دهد و موجب تقسیم کنترل نشده و در نهایت منجر به شکل گیری تومورهای بدخیم می‌گردند. در حالت طبیعی آسیب در دی‌ان‌ای، اگر بیش از حد شدید باشد و قابل ترمیم نباشد، منجر به مرگ سلولی برنامه‌دار (آپوپتوز) شده ولی اگر مسیر آپوپتوز سلول آسیب دیده باشد سلول نمی‌تواند از تبدیل شدن خود به یک سلول سرطانی جلوگیری کند.