O cancro é uma doença celular e a célula é o bloco básico de construção do tecido. As células produzem novas células e controlam o estado das células ao receberem instruções que foram codificadas. Estas instruções são chamadas genes. Quando um gene muda, uma célula esofágica normal torna-se uma célula cancerosa, que é conhecida como uma mutação. Mas isto está longe de ser uma explicação completa de como e porque ocorrem mutações genéticas e células cancerígenas. É necessária mais investigação. O cancro do esófago ocorre mais frequentemente em células escamosas e glandulares. A camada epitelial da parede do esófago é rica em células escamosas. As mutações nestas células resultam num cancro chamado carcinoma de células escamosas. Os cancros que ocorrem nas células glandulares são conhecidos como adenocarcinomas.