La recherche sur le CBD et le cancer est un domaine actif de la pharmacologie. Des études précliniques publiées dans Molecular Cancer Therapeutics (Massi et al., 2013) et British Journal of Pharmacology montrent que le CBD inhibe la prolifération cellulaire, induit l'apoptose et réduit l'angiogenèse dans divers modèles tumoraux (glioblastome, cancer du sein, du poumon, du côlon).
Le CBD agit via de multiples mécanismes antitumoraux : génération d'espèces réactives de l'oxygène, activation des récepteurs PPARγ, inhibition de la voie mTOR/Akt et modulation du système immunitaire selon Cannabis and Cannabinoid Research (2021). En clinique, le CBD est principalement utilisé en soins de support pour la gestion des nausées, douleurs et anxiété liées au cancer et à la chimiothérapie. Des essais cliniques de phase I/II sont en cours.