１．抗药性产生的原因之一，在于肿瘤细胞的异质性（heterogeneity）。由于癌症源自于单一不死化（immortalized）细胞，快速而多次的分裂后由于多次突变与基因重组之故，往往彼此间产生不同程度的异质性。而癌症相关基因的产生除少部份来自生殖细胞遗传下来，绝大多数仍出自于体细胞的突变。这种突变来自于细胞遗传物质交换与修复过程中同时性的缺失（concerted defects）。不同的缺失造就肿瘤内多群不同基因组成的细胞。肿瘤抗药性产生的一个说法，就是在肿瘤中一部份族群的细胞本身就对治疗药物具有抗药性。
但肿瘤细胞异质性的产生，并非仅止于肿瘤细胞本身基因体的突变而已。研究显示形成癌细胞异质性的另一重要因素就是生物体内肿瘤与正常细胞（如上皮细胞，间质细胞，血管内皮细胞，以及发炎免疫细胞等）交织形成的微环境（microenvironment），包括细胞间，或细胞基质间的互动。细胞间互动可为同质（肿瘤细胞间）或异质（肿瘤vs正常细胞）。细胞外的影响物质，包括基质，血管生成，发炎或免疫媒介物质等也会造成肿瘤细胞行为上的差异。简言之，肿瘤细胞的所在环境不但影响其表现，也会影响药物治疗的效果与抗药性的产生。因此，使用对抗血管生成（angiogenesis）的药物可有效抑制活体（in vivo）中抗药性的形成；同理，一些细胞黏合分子，如integrin，可能会加强肿瘤细胞的抗药性。
２．细胞内细胞传导路径的多样化（diversity）也会造成抗药性。在研究肿瘤细胞表现发觉歧异性不只存在于遗传物质DNA，也存在于mRNA的表现。这也显示了细胞内讯息传导路径的多样化。以ErbB 受体的接合子（ligand）而言，就至少有以下三类：（ａ）只与 EGFR结合（如EGF，TGF，amphiregulin）；（ｂ）与 ErbB3及4结合（如heregulins）；（ｃ）与EGFR或 ErbB4结合（如 betacellulin，epiregulin，heparin-binding EGF）。ErbB受体一旦被活化，在细胞中会扮演十分多样化的角色。ErbB受体在生体内可以异质或同质双体（hetero- or homodimers）存在，但以前者为主。ErbB主导的讯息传导也不限于ErbB相关的途径，包括integrin路径，血管生成以及其它相关蛋白或受体，包括G-蛋白，细胞素调控激?JAK-2，以及IL-6，IGF，PDGFR以及细胞黏合因子E-cadherin等。由于细胞内讯息传递途径的复杂性，使得抗药性的产生难以控制。如何在其中找出共通关键的步骤再加以阻断，是未来十分重要的议题。