L'objectif d'une étude combinée de toxicité chronique/cancérogénèse est l’identification des effets cancérigènes et chroniques dans des espèces mammifères, et la détermination des relations dose-effets à la suite d’une exposition prolongée et répétée. Le rat est typiquement utilisé dans cette étude. Pour les rongeurs, chaque groupe de dose et groupe témoin de la phase « cancérogénèse » contient au moins 50 animaux de chaque sexe, tandis que pour la phase « toxicité chronique », chaque groupe contient 10 animaux de chaque sexe. Au moins trois niveaux de dose et un témoin sont utilisés pour chacune des phases « cancérogénèse » et « Toxicité chronique ». Les trois voies d'administration principales sont les voies orales, cutanées, et l’inhalation. La Ligne directrice traite plus particulièrement de la voie orale. La durée de l'étude est normalement de 12 mois pour la phase « toxicité chronique » et de 24 mois pour la phase « cancérogénèse ». Le rapport d’étude inclut des mesures (pesée) et observations détaillées régulières (examen hématologique, analyse d'urine, chimie clinique), tout comme des procédures d'autopsie et l'histopathologie. Toutes ces observations permettent la détection des effets néoplasiques et la détermination du potentiel cancérigène, ainsi que la détermination de la toxicité générale.