大蒜可能通过其活性成分大蒜素等物质发挥防癌作用，但具体效果仍需更多研究验证。大蒜防癌的机制主要有抑制致癌物合成、阻断癌细胞增殖、增强免疫功能、调节细胞凋亡、抗氧化损伤等。
大蒜中的有机硫化合物可阻断亚硝胺类致癌物的形成。亚硝酸盐在胃酸环境下易与胺类物质结合生成强致癌物亚硝胺，大蒜素能竞争性抑制该反应。流行病学调查显示，经常食用大蒜地区居民的胃癌发病率相对较低。对于高风险人群，可在医生指导下适量食用新鲜大蒜。
大蒜提取物能干扰肿瘤细胞周期进程，阻止癌细胞有丝分裂。实验研究表明，二烯丙基二硫等成分可下调细胞周期蛋白表达，使癌细胞停滞在G2/M期。这种作用在结肠癌、肝癌等体外模型中均有体现，但临床疗效尚需进一步验证。
大蒜多糖能激活巨噬细胞和自然杀伤细胞，提升机体免疫监视功能。动物实验发现，连续摄入大蒜的小鼠肿瘤发生率降低，其血清中白细胞介素-2和干扰素-γ水平显著升高。免疫功能低下者可在营养师指导下将大蒜作为膳食补充。
大蒜烯丙基硫化物可激活caspase蛋白酶级联反应，诱导肿瘤细胞程序性死亡。这种促凋亡作用在前列腺癌、乳腺癌细胞系中表现明显，主要通过线粒体途径实现。但相关人体试验数据有限，不建议替代正规癌症治疗。
大蒜含有的硒元素和硫代亚磺酸酯具有强抗氧化性，能清除自由基，减少DNA氧化损伤。每100克大蒜约含14微克硒，其抗氧化能力是维生素E的数十倍。长期吸烟或接触辐射的人群，可适当增加富含抗氧化物质食物的摄入。
建议将大蒜作为健康膳食的组成部分，每日食用1-3瓣新鲜大蒜为宜，避免空腹食用以防刺激胃肠。烹饪时建议捣碎后静置10分钟，有利于大蒜素转化。需注意大蒜不能替代癌症治疗，出现异常症状应及时就医。特殊人群如胃溃疡患者、术前患者及服用抗凝药物者需控制摄入量，必要时咨询专业医师。
