外泌体可能在癌症进展中起多重作用。他们具有调整肿瘤局部环境和全身环境以支持肿瘤细胞生长，传播和转移早期事件的能力。外泌体更常被肿瘤细胞释放，并可能促进局部微环境和原发性肿瘤的信息传播。
1.肿瘤局部微环境
在肿瘤微环境中，肿瘤细胞具有通过外泌体互相交换癌基活性蛋白的能力。突变的表皮生长因子受体可以从膜上表达该受体的细胞转运到缺乏突变受体的细胞上。这种运动的后果包括抗细胞凋亡基因表达的激活和锚定依赖性细胞生长的增加。另一个例子是野生型KRAS的结肠癌细胞通过内吞KRAS突变的结肠癌细胞释放外泌体，增强的细胞生长和致瘤性。除了彼此之间交换大分子之外，肿瘤细胞还具有调控其周围的细胞的能力，这些细胞改变了肿瘤细胞生长，促进并产生有利于血管生成的微环境。成纤维细胞是肿瘤微环境中基质重塑蛋白的来源并参与血管发生，这种细胞的募集可以支持肿瘤进展。来自前列腺癌细胞和间皮瘤细胞的外泌体含有TGF-β1蛋白，这种蛋白具有生物活性并可转移至受体细胞。体外培养的细胞研究证实TGF-β1可转染成纤维细胞，导致其分化为肌成纤维细胞。此外，乳腺癌细胞外泌体具有通过SMAD介导的途径促进间充质干细胞（衍生自脂肪组织）分化成肌成纤维细胞的能力。除了通过肿瘤外泌体对肿瘤微环境的调控之外，周围的基质也可以影响肿瘤细胞。表达CD81四糖蛋白的成纤维细胞可以分泌含有CD81的外泌体。然后，外泌体被乳腺癌细胞吸收，CD81参与细胞内自分泌Wnt信号通路的形成，这与乳腺癌小鼠模型中前伸活性，运动性，侵袭性和肺转移增加有关。
虽然原发肿瘤细胞是导致转移的一个威胁，但是肿瘤周围微环境的细胞在促进转移能力方面起关键作用。供应各种器官的血液中发现循环肿瘤细胞，但这些细胞可能不会成为继发性肿瘤，而其他特异性器官则是常见的转移灶。癌症患者存在原发肿瘤的优先选择的特定器官，例如黑素瘤选择性转移到肺和脑。成功的转移生长取决于接受特定癌细胞的微环境。正常细胞如成纤维细胞，内皮细胞和骨髓来源的细胞都被招募到并参与未来的继发性肿瘤形成部位，或者是转移前的部位，并导致肿瘤细胞转移。使用大鼠胰腺腺癌细胞外泌体可参与转移前部位的预处理。通过向大鼠注射高转移性胰腺癌细胞系产生的外泌体可使胰腺癌转移至淋巴结和肺。
