Hipoksja to niedotlenienie tkanek i komórek. Liczne badania potwierdzają, że stan hipoksji sprzyja powstawaniu i rozwojowi nowotworów. Dzieje się tak, ponieważ w warunkach zmniejszonej dostępności tlenu aktywowane są geny, które odpowiedzialne są za zmiany w prawidłowym metabolizmie związanym z przetwarzaniem glukozy, a także mające wpływ na tworzenie nowych naczyń krwionośnych (angiogeneza) oraz erytropoezę (powstawanie i rozwój erytrocytów).

W warunkach hipoksji dochodzi do przejścia metabolizmu tlenowego w beztlenowe z wytworzeniem mleczanów. Jeśli w zmianach nowotworowych w obrębie głowy i szyi występuje dużo mleczanów, koreluje to z gorszym całkowitym przeżyciem chorych. Potwierdzono również, że w warunkach niedotlenienia w nowotworach głowy i szyi (a więc także tych, które występują w obrębie jamy ustnej) pojawia się spadek wrażliwości tkanki nowotworowej na zastosowanie postępowanie radioterapeutyczne bądź z wykorzystaniem chemioterapii. Stan niedotlenienia doprowadza również do nasilenia erytropoezy. Wymusza to zwiększona produkcja erytropoetyny – hormonu, który jest odpowiedzialny za ten proces. Wykazano, że zwiększony poziom erytropoetyny może niekorzystnie wpływać na warunki biologiczne w obszarze zajętym przez nowotwór.

Niedotlenienie sprzyja również rozwojowi nowotworów poprzez zwiększenie przeżycia i podziałów komórek śródbłonka naczyń krwionośnych, co dzieje się w procesie angiogenezy, a nowe naczynia krwionośne zapewniają guzowi lepsze zaopatrzenie w tlen i składniki odżywcze.