En la célula cancerosa el metabolismo de la glucosa se reprograma y la producción de energía se desarrolla principalmente por glicolisis aeróbica que ocurre principalmente debido a la sobreexpresión del gen GLUT1, cuya función permite importar una mayor cantidad de glucosa al citoplasma, lo cual se ha convertido en un útil indicador de actividad tumoral en estudios de PET. Se sabe que la activación de oncogenes, especialmente RAS y MYC, así como mutaciones en genes supresores tumorales como TP53, le permite a la célula cancerosa incrementar su proliferación, evadir los controles citostáticos e inhibir los mecanismos de apoptosis. Las células tumorales se ven expuestas a condiciones de hipoxia, lo cual, a su vez, aumenta la expresión de enzimas glucolíticas y transportadores de glucosa, incrementando la glucólisis.

Entre los complejos sistemas celulares de respuesta, se encuentran los factores de transcripción HIF1 alfa y HIF2 alfa, que responden a la hipoxia estimulando la glucólisis. Se agrega a este estímulo la oncoproteína RAS que interviene independientemente. Sin embargo; dado que la producción de ATP es menor en condiciones de hipoxia, la célula cancerosa requiere que se active la fosforilación oxidativa mitocondrial, para lo cual es necesario un mayor aporte de oxígeno, lo cual se compensa con la angiogénesis en desarrollo.

Por otra parte, la glucólisis activa mecanismos alternativos hacia otras vías que sintetizan nucleósidos y aminoácidos, favoreciendo la biosíntesis de macromoléculas que aportan sustrato para el crecimiento tumoral. Ello permite entender que ciertos tumores tienen al menos dos alternativas de obtención de energía, una dependiente de la glucosa y otra de los lactatos, producidos en células vecinas, derivados del ciclo del ácido cítrico, tal como ocurre en condiciones normales en el músculo y cerebro y tal como ocurre en condiciones
fisiológicas, existe plasticidad en los tejidos, tornándose aeróbicos y anaeróbicos alternadamente.

Aun cuando se reconocen estos mecanismos como ciertos, algunos aspectos deben ser confirmados con el desarrollo de la investigación oncológica.