Większość z przeprowadzonych dotychczas badań odbywała się na komórkach in vitro lub zwierzętach, a tylko w kilku przypadkach leczeniu poddano niewielkie grupki pacjentów cierpiących na nowotwory. Kannabinoidy nie stanowią jednego, uniwersalnego leku, bowiem różne kannabinoidy mają różny wpływ na odmienne typy nowotworów. Mogą także wywoływać działania niepożądane, a nawet powodować wzrost komórek nowotworowych.
W badaniach na myszach i pojedynczych pacjentach udowodniono, że tetrahydrokannabinol hamuje czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego. W badaniach przedklinicznych zastosowanie THC na niektórych nowotworach pozwalało na zredukowanie wzrostu guza oraz ograniczenie liczby komórek nowotworowych. Przeprowadzone badania dotyczą m.in. glejaka mózgu, raka piersi, raka jelita grubego, raka skóry.
Leczenie bólu Przegląd systematyczny i metaanaliza randomizowanych badań klinicznych wykazały ograniczony efekt leczniczy kannabinoidów w leczeniu przewlekłego bólu w kilku spośród badanych schorzeń.