細胞自體吞噬對惡性腫瘤的影響較為複雜，表現為雙重作用，既有抑制作用，也有促進作用，甚至在某些情況下可以互相轉換。

一般情況下，細胞內的活性氧和自體吞噬處於正常水準，這時細胞內的自體吞噬處於低水平，不會對細胞造成損傷。當受到饑餓、營養缺乏、缺氧、藥物刺激、細菌感染，以及各種疾病等刺激時，細胞內的活性氧和自體吞噬的水平都會顯著升高，爾後細胞內的長壽命蛋白、可溶性蛋白、受損的細胞器等胞內物質，會被轉運到溶酶體進行降解，以便重新利用，以滿足細胞所需，利於細胞存活。但當自體吞噬水平過高時，會因過度“吞噬”細胞內物質而造成細胞死亡。

目前知道細胞自體吞噬的活性會與抑制細胞增殖有關，例如Persson 等人的研究發現放射線治療可以促進癌細胞發生細胞自體吞噬性死亡。

另外，也有人發現抑制了自體吞噬，是可以增加放、化療的敏感性；目前已經有大量研究證實，抑制細胞的自體吞噬反而可以增強膠質腦瘤、多發性骨髓瘤、乳癌、大腸癌和攝護腺腺癌對放、化療的敏感性，因此，如果將自體吞噬抑制劑與常規放化療合併應用時候，自體吞噬抑制劑會提高放化療的敏感性。

也有人發現如果誘導自體吞噬，會因此可以促進某些腫瘤細胞死亡，例如三氧化二砷可以誘導細胞產生細胞自體吞噬而死亡，從而緩解淋巴細胞性白血病和多發性骨髓瘤的病情；腦瘤藥物temozolamide會促進自體吞噬，可以選擇性殺滅膠質腦瘤細胞。