Warburg etkisi, kanser hücrelerinin oksijenli ortamda (aerobik) fermantasyon yapması nedeniyle ortaya çıkar. Bu durumun birkaç nedeni vardır: 1. Mitokondriyal bozukluklar: Kanser hücrelerinde mitokondrilerin işlevleri bozulmuştur, bu da oksidatif fosforilasyona göre daha verimsiz olan aerobik glikolizin tercih edilmesine yol açar. 2. Genetik değişiklikler: Onkojenlerin aktivasyonu ve tümör baskılayıcı genlerin inaktivasyonu, Warburg etkisinin kanser hücrelerinde sürekli olmasına neden olur. 3. Apoptozisin engellenmesi: Kanser hücreleri, mitokondrilerini devre dışı bırakarak programlı hücre ölümünden (apoptozis) kaçmaya çalışır. Warburg etkisi, ayrıca tümör hücrelerinin yetersiz oksijene karşı adaptasyonu ve laktik asit üretimi gibi faktörlerle de ilişkilidir.