Angiogenesis adalah proses pembentukan pembuluh darah baru dari pembuluh darah yang sudah ada. Melalui percabangan pembuluh darah yang sudah ada dan karena meningkatnya kebutuhan nutrisi dan oksigen dari suatu organ maka dapat terjadi pembentukan pembuluh darah baru. Proses ini normal dalam kehidupan makhluk hidup dengan sistem peredaran darah. Pertama-tama, itu terjadi ketika organisme terbentuk, selama embriogenesis, ketika semua organ terbentuk. Kedua, selama pertumbuhan, pembuluh darah baru terbentuk seiring dengan bertambahnya ukuran tubuh dan harus terus diairi. Akhirnya, angiogenesis adalah proses yang terjadi secara alami selama peristiwa penyembuhan. Ketika luka terjadi, penyembuhan harus menghubungkan kembali kedua sisi luka dan mengomunikasikannya, sekali lagi, dengan pembuluh darah. Angiogenesis juga telah diamati pada pertumbuhan tumor. Dalam hal ini, pembentukan pembuluh darah yang dihasilkan untuk memenuhi tuntutan sel tumor yang tumbuh berlebihan merupakan proses yang berkontribusi terhadap penyebaran sel kanker dan oleh karena itu ke keganasan tumor. Angiogenesis ditandai dengan proses cepat yang terjadi dari jaringan yang berdiferensiasi.
Selama pembentukan embrio, terbentuk sistem vaskular primitif yang akan berkembang seiring dengan perkembangan embrio dan tidak lagi mampu memenuhi kebutuhan nutrisinya dengan cara difusi. Sel-sel yang bertanggung jawab untuk pembentukan jaringan baru disebut angioblas dan asalnya adalah lapisan mesodermal. Di kuning telur, di luar embrio, pembuluh darah juga terbentuk, membentuk pulau-pulau kecil yang akan terhubung saat mereka tumbuh. Ini dapat diamati sekitar minggu keempat pada manusia.
Selama proses penyembuhan, angiogenesis sangat penting untuk jenis sel lain untuk mencapai lokasi. Sel-sel endotel yang tidak berdiferensiasi tertarik ke daerah luka oleh beberapa sinyal, di antaranya fibronektin (suatu glikoprotein dari matriks ekstraseluler, yang hanya bersentuhan dengan darah ketika ada luka) dan apoxia (kekurangan oksigen dalam jaringan). Berkat pembuluh darah baru ini, makrofag dapat dengan mudah mencapai luka dan kondisi fisiologis lainnya berubah (kadar oksigen naik dan kadar asam laktat turun). Ketika luka sembuh, pembuluh darah yang tidak lagi dibutuhkan mati karena apoptosis.
Agar tumor menjadi ganas, sel-selnya harus dapat bermigrasi ke jaringan lain. Baca lebih lanjut tentang tumor di artikelnya di sini . Ini lebih mudah jika jaringan kapiler telah dihasilkan di sekitarnya. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang metastasis di artikelnya sendiri . Mirip dengan penyembuhan, tumor mengirimkan sinyal apoxia atau konsentrasi asam laktat yang sama untuk menarik sel-sel pembentuk pembuluh darah. Karena itu banyak penelitian tentang angiogenesis dan obat antiangiogenik untuk mencegah penyebaran dan pertumbuhan tumor. Sel tumor biasanya memiliki masalah diferensiasi dan genom yang sangat tidak stabil. Sebaliknya, sel-sel pembuluh yang dihasilkan sehat dan target yang lebih baik untuk terapi kanker.