Cet article de synthèse présente les progrès réalisés dans le domaine de la biologie moléculaire en oncologie et leurs conséquences diagnostiques et thérapeutiques. À titre d'illustration, trois types de tumeurs pour lesquelles ces avancées ont fortement modifié la prise en charge serviront de base à cet article: le cancer du sein, le cancer du rein et le cancer colorectal. En effet, ces dernières années ont vu l'émergence de nouveaux facteurs pronostiques (évolution naturelle d'une tumeur chez un patient donné) et prédictifs (prévision de la réponse aux différentes thérapies antinéoplasiques) pour ces tumeurs. De plus, une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans le développement des cancers a permis l'avènement des thérapies biologiques ciblées qui constitue une véritable révolution en oncologie.