วิตามินอีซึ่งเป็นสารต้านอนุมูลอิสระได้ถูกอ้างถึงในการศึกษาทางการแพทย์ว่าเป็นสารป้องกันมะเร็งที่เป็นไปได้ พื้นฐานของทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับวิตามินอีและมะเร็งนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถของสารต้านอนุมูลอิสระในการต่อสู้กับความเสียหายของดีเอ็นเอซึ่งเป็นสาเหตุของมะเร็งหลายชนิด การพิสูจน์ความสามารถในการต่อสู้กับโรคมะเร็งของวิตามินอีนั้นเข้าใจยากอย่างไรก็ตามเนื่องจากการศึกษาทางการแพทย์ได้ให้ผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกัน
ความหวังส่วนใหญ่เกี่ยวกับวิตามินอีและมะเร็งมาจากการศึกษาในสัตว์และในห้องทดลอง การศึกษาบางอย่างเกี่ยวกับวิตามินอีและมะเร็งดูเหมือนจะบ่งบอกว่าวิตามินอีในร่างกายในระดับต่ำสามารถนำไปสู่ความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งได้มากขึ้น นักวิจัยได้ตั้งข้อสังเกตว่าผู้ป่วยโรคมะเร็งมักจะมีวิตามินอีในระดับต่ำถึงแม้ว่านี่อาจเป็นผลของการรักษาโรคมะเร็งหรือมะเร็ง
การศึกษาด้านสุขภาพของสตรีที่ตีพิมพ์ในปี 2548 ได้ตรวจสอบผลกระทบของวิตามินอีและมะเร็งในสิ่งอื่น ๆ การศึกษานี้เริ่มต้นในปี 1991 และไม่พบหลักฐานของการลดความเสี่ยงมะเร็งในสตรีที่ได้รับวิตามินอีในปริมาณที่สูงขึ้นอัตราของมะเร็งปอดมะเร็งเต้านมและลำไส้ใหญ่และทวารหนักก็ไม่ได้รับผลกระทบจากการกินวิตามินอี สามารถป้องกันการเกิดซ้ำของมะเร็งและผลการศึกษาเหล่านี้ก็เป็นลบ
การศึกษาผู้สูบบุหรี่ชาย 29,000 คนที่รับวิตามินอี 50 มก. ทุกวันมีผลขัดแย้งกัน การวิจัยพบว่าไม่มีผลต่ออัตราการเป็นมะเร็งปอด จากผลการศึกษาพบว่าอัตราการเกิดมะเร็งต่อมลูกหมากและมะเร็งลำไส้ใหญ่ลดลงในขณะที่อัตราการเกิดมะเร็งกระเพาะปัสสาวะและมะเร็งกระเพาะอาหารจะสูงขึ้น
อาหารเสริมวิตามินอีส่วนใหญ่ทำจากอัลฟาโทโคฟีรอลอะซิเตท วิตามินอีรูปแบบนี้ไม่ได้แสดงว่ามีผลต่ออัตราการเป็นมะเร็งเต้านม อีกรูปแบบหนึ่งของวิตามินอีคือโทโคไตรอีนอลแสดงให้เห็นว่าปิดกั้นเซลล์มะเร็งเต้านมบางส่วน แต่การศึกษาครั้งนี้ดำเนินการโดยใช้วัฒนธรรมและไม่ได้ทำการทดสอบกับมนุษย์
ผู้เชี่ยวชาญหลายคนรู้สึกว่าอาหารที่สมดุลสามารถให้วิตามินอีในปริมาณที่เพียงพอคนอื่น ๆ แนะนำให้หาอาหารเสริมที่มีวิตามินอีรูปแบบ tocotrienol เพราะมันแสดงให้เห็นว่ายับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งเต้านมในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ แคปซูลวิตามินอีเหล่านี้หาได้จากแหล่งต่างๆ
วิตามินอีเกิดขึ้นตามธรรมชาติในพืช แหล่งธรรมชาติของวิตามินอี ได้แก่ อัลมอนด์อะโวคาโดและบรอคโคลี่ วิตามินอียังถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารอื่น ๆ แม้ว่าวิตามินอีจะไม่สามารถเก็บไว้ได้นานกว่าหกสัปดาห์ในร่างกายมนุษย์ แต่การขาดแคลนนั้นหายากและมักพบได้เฉพาะในผู้ที่มีภาวะทางพันธุกรรมเท่านั้น
