Agen penyebab kanker seperti nikel dan timah seringkali ditemukan dalam asap rokok dan pulosi udara yang merupakan zat toksik yang dapat menurunkan jumlah SOD dalam tubuh. Zat-zat tersebut sulit untuk dieliminasi, zat tersebut sering ditemukan dalam jaringan kanker paru. Studi pada 38 pasien kanker paru menemukan bahwa rendahnya jumlah SOD pada pasien berhubungan dengan tingginya jumlah logam toksik, yang menimbulkan tumor paru menjadi ganas. Terdapat asumsi bahwa jumlah SOD lebih tinggi, maka aksi dari efek toksik dan tumor dapat ditekan.

Peneliti lain memilki panfangan yang sama setelah menguji pasien dengan kanker lambung, kolorektal, hepatik, dan pankreas. Peneliti mengamati rendahnya jumlah SOD pada pasien-pasien kanker tersebut yang dibandingkan dengan subjek uji sehat. Penelitian menunjukkan bahwa jumlah SOD dalam darah diturunkan oleh karsinogen (zat penyebab kanker) dan efek toksik dari radikal bebas superoxide. Studi selanjtunya menyatakan bahwa terdapat hubungan langsung antara jumlah SOD dengan terjadinya kanker.

Telah dilakukan studi tentang efektifitas terapi kombinasi dengan SOD terhadap paparan radiasi UV. Seperti yang kita lihat bahwa sinar UV, seperti sinar matahari, dapat merusak kulit dan kemungkinan dapat menyebabkan kanker kulit. Setiap kali paparan radiasi UV, menyebabkan penurunan yang signifikan terhadap jumlah SOD 72 jam setelah paparan. Pada studi ini, peneliti membagi kelompok menjadi dua. Pada kelompok yang tidak diterapi dengan SOD terjadi penurunan drastis terhadap jumlah SOD. Sedangkan pada kelompok yang diterapi dengan SOD mengalami peningkatan aktifitas SOD mempertahankan produksi SOD yang lebih tinggi sedikitnya 72 jam. Penelitian menunjukkan bahwa SOD tidak hanya mencegah kanker kulit, namun juga mencegah penyakit kulit lainnya, yaitu dengan meningkatkan kemampuan tubuh dalam memproduksi SOD.