肿瘤细胞中的线粒体数量并没有明显减少，提示肿瘤细胞的线粒体功能是异常的。Shaw等发现，肿瘤细胞内的功能异常线粒体存在自噬障碍。Lemasters等在总结酵母研究中发现线粒体特异性的自噬现象，于2005年首次提出“线粒体自噬（mitophagy）”的概念。随后，进一步的研究证实，线粒体损伤能够诱导线粒体特异性自噬的发生。最近的研究提示氧化还原信号在细胞内的反应是自噬。自噬由超过30个自噬相关蛋白和50个溶酶体水解蛋白构成了复杂分子机制来调控。线粒体自噬通过消灭损伤或过多的线粒体而维持线粒体质量。当线粒体自噬障碍时，不能有效清除损伤的线粒体而产生异常的信号或能量代谢异常，可能会导致肿瘤发生。因此，线粒体自噬的异常可能与肿瘤的发生密切相关。