Les cancéropôles associent sur un territoire donné, les unités de recherche des organismes (INSERM, CNRS, universités, CEA…), les services hospitaliers universitaires et parfois les industriels. Leur objectif est de contribuer au renforcement et de coordonner la recherche dans une approche de transfert, du malade au malade. Dans le cas du Cancéropôle Grand Ouest, les régions Bretagne, Centre, Pays de la Loire et Poitou-Charentes se sont positionnées d'emblée comme partenaires et ont choisi de contribuer à son financement.
Il est à noter que le caractère interrégional des cancéropôles n'avait pas été envisagé d'emblée par le Plan Cancer. Cette dimension interrégionale résulte de l'exceptionnelle mobilisation des chercheurs et cliniciens lors de l'appel à projets 2003. Les chercheurs ont eux-mêmes estimé qu'une masse critique supérieure, acquise dans un cadre interrégional, permettait une meilleure compétitivité de la recherche. En ce sens, l'objectif de structuration du Plan Cancer a été non seulement atteint, mais dépassé.
La géographie des cancéropôles recouvre sensiblement celle des grandes régions économiques européennes, et a fait sens pour les principales structurations géographiques en œuvre dans le domaine de la recherche et des soins : pôles interrégionaux universitaires, groupements inter-CHU, directions interrégionales de la recherche clinique. En 2004, un appel à propositions complémentaire a permis de sélectionner 32 projets structurants et de consolider ces entités émergentes.
Créé par la loi de santé publique du 9 août 2004, l'Institut National du Cancer s'est vu confier la mission d'impulser et de coordonner l'effort national de recherche en cancérologie.