肿瘤溶解综合征主要发生在急性淋巴细胞白血病和高度恶性非霍奇金淋巴瘤患者中，也可见于其他恶性肿瘤患者。与肿瘤溶解综合征相关的恶性肿瘤有：非霍奇金淋巴瘤、急性淋巴细胞白血病、急性髓白血病、慢性淋巴细胞白血病、慢性髓白血病、乳腺癌、睾丸癌、Merkel细胞瘤、神经母细胞瘤、小细胞肺癌、卵巢癌。肿瘤溶解综合征是以高尿酸血症、高钾血症、低钙血症、高磷酸盐血症为特征的临床变化。常见于恶性高、生长快、肿瘤大、对化疗敏感的肿瘤。小细胞肺癌主要用于肺癌患者。一些抗癌药物可诱发肿瘤溶解综合征，如VP-16、顺铂、高三尖杉酯碱、α干扰素等。
大多数治疗恶性肿瘤的有效药物主要依赖于肿瘤细胞的增殖率。肿瘤增殖率高，体积大，对细胞毒药高度敏感，开始治疗往往会导致细胞损伤。细胞内阳离子、阴离子、蛋白质和核酸的代谢物释放到细胞外液中。尿酸、钙离子、磷、钾和尿素氨的浓度增加超过了通常的调节机制，导致与肿瘤溶解综合征相关的临床综合征。
