โรงพยาบาลรามาธิบดีเป็นโรงเรียนแพทย์ที่มุ่งเน้นการให้การรักษาตติยภูมิและการวิจัยเพื่อสร้างองค์ความรู้ใหม่ทางการแพทย์ สถิติผู้ป่วยใหม่ที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคมะเร็งและเข้ารับการรักษาที่โรงพยาบาลรามาธิบดีเฉลี่ย 3,500 รายต่อปี การรักษาโรคมะเร็งจัดอยู่ในกลุ่มโรคที่มีค่าใช้จ่ายสูง แนวทางการรักษาโรคมะเร็งแต่ละกลุ่มโรคได้ใช้หลักฐานทางการแพทย์ที่ได้จากการศึกษาวิจัยในห้องปฏิบัติการและในคลินิก ที่ใช้เงินงบประมาณในการวิจัยสูง ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการรักษาผู้ป่วยโรคมะเร็งสูงขึ้นตามไปด้วย วิธีการรักษาผู้ป่วยแต่ละรายจะต้องใช้ความร่วมมือจากทีมแพทย์เฉพาะทางหลายสาขา เช่น ศัลยแพทย์ อายุรแพทย์โรคมะเร็ง แพทย์รังสีรักษา และพยาธิแพทย์ โดยมีศูนย์ความเป็นเลิศด้านโรคมะเร็งจัดตั้งขึ้นเพื่อดูแลรักษาผู้ป่วยโรคมะเร็งและการศึกษาวิจัยด้านโรคมะเร็งเป็นไปอย่างครบวงจร
เนื่องจากการศึกษาวิจัยด้านโรคมะเร็งในปัจจุบันไม่ได้จำกัดอยู่ที่การศึกษาผลการรักษาทางคลินิกเท่านั้น การศึกษาเชิงลึกทางชีวโมเลกุลเพื่ออธิบายและทำนายผลการรักษา หรือเพื่อหายารักษาโรคมะเร็งชนิดใหม่ๆที่มีประสิทธิภาพ และมีความจำเพาะเจาะจงต่อเซลล์มะเร็งมากกว่ายาเคมีบำบัดก็เป็นที่ต้องการ และมีผลกระทบในวงกว้างต่อภาพรวมของการรักษาโรคมะเร็ง ซึ่งการศึกษาวิจัยเชิงลึกทางชีวโมเลกุล จำเป็นต้องใช้ตัวอย่างชิ้นเนื้อมะเร็ง รวมถึงเลือดและสารคัดหลั่งจากผู้ป่วย เพื่อนำไปสกัดสารพันธุกรรม ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ หรือโปรตีน เพื่อนำไปวิจัยในห้องปฏิบัติการต่อไป