Teaduslikud uuringud on näidanud, et östradiooli ja vähi vahel on põhjuslik seos, kuna östradiool, hormoon, suurendab vähiriski, soodustades rinnarakkude pahaloomulist kasvu. See negatiivne põhjuslik seos on kõige tõenäolisem, kui kehas on palju insuliini. Teadlased on leidnud, et östradiool, östrogeeni vorm, käivitab spetsiifiliselt teatud MCF-7 rinnarakkude laienemise, millel on östrogeeniretseptorid (ER). Teadlased usuvad, et need ER-positiivsed rakud, kui neid stimuleeritakse, käivitavad põhjendamatu rakkude kasvutsükli – välja arvatud juhul, kui insuliini puudub. Uuringud on leidnud, et ilma insuliini ja östrogeeni retseptori rakkudeta ei pruugi östradiool põhjustada pahaloomuliste rakkude kasvu.
Östradiooli ja vähi seos võib olla tingitud enamast kui lihtsalt östradiooli võimest panna rakud DNA-d sünteesima ja vohama. Teadlased usuvad, et hapnikuradikaalid on veel üks võtmetegur östradiooli tõeliseks vähiriskiks muutumisel. Uuringud on juba ammu näidanud, et vabad hapnikuradikaalid võivad põhjustada vähki, kahjustades muidu terveid rakke; östradiool on uuringute kohaselt ohtlik, kuna võib toota ER-positiivsetes rakkudes oma vabu hapnikuradikaale. Kuigi östradiool on enamasti seotud rinnavähiga, võib see põhjustada ka emaka- ja endomeetriumivähki.
Normaalsetes kogustes ei ole östradiool ja vähk seotud. Östradiool on naistele tegelikult vajalik ja kasulik, kuna see reguleerib naiste õiget arengut. Näiteks östradiool, mida naise kehas iga päev looduslikult toodetakse, juhib naise emaka, rindade ja munajuhade arengut ja säilimist. See steroidhormoon reguleerib ka seda, kuidas rasv ladestub naise kehale, suunates tema figuuri kuju. Koos kahe teise östrogeenivormiga – östriooli ja östrooniga – aitab östradiool reguleerida naiste menstruatsiooni ja rasedust.
Vähirisk tekib siis, kui östradiooli sisaldus organismis on liigne; mõnikord on selle põhjuseks ravimid, mis sisaldavad muudest loomsetest allikatest pärit östradiooli. See terapeutiline östradioolilisand on sageli osa naissuguhormoonide asendusravist selliste seisundite nagu menopausi korral. Hormoon võib esineda ka mõnes rasestumisvastases vahendis ja teatud kosmeetikatoodetes. Need keskkonna- ja meditsiinilised kokkupuuted suurendavad riski, et naised kogevad ohtlikku seost östradiooli ja vähi vahel.
Kuna östradiooli kasutatakse aeg-ajalt mõnes veterinaarravis, võivad mõnede meditsiiniliste aruannete kohaselt hormooni jäljed sattuda mõnesse liha ja piima. Kõrgenenud östradioolisisalduse ja vähi vahelist seost saab võidelda östrogeenivastaste ravimitega. Arstid on leidnud, et teatud steroidsed antiöstrogeenid võivad peatada östradioolist põhjustatud vähi kasvu ja isegi seda täielikult ära hoida.