近年来的研究成果表明，肿瘤细胞群体是分层、分级的，由肿瘤干细胞、祖细胞和分化型肿瘤细胞共同构成。其中，高居顶端的肿瘤干细胞具有自我更新、多向分化和重建肿瘤组织的能力，是肿瘤发生、演进和治疗后复发的根源。而以肿瘤干细胞为靶目标的肿瘤预防、诊断、治疗策略引起了人们越来越多的关注。一些存在于食物中的天然化合物，能够降低肿瘤发生的风险，改善肿瘤患者的预后。
　　白藜芦醇
　　白藜芦醇（Resveratrol）　这是一种多酚类化合物，葡萄、花生、桑椹、虎杖等植物中含量丰富。白藜芦醇是目前研究得最为广泛和深入的抗癌天然化合物之一。
　　实验研究表明，白藜芦醇能够显著地抑制结直肠癌、胶质瘤、乳腺癌、黑色素瘤、白血病等多种肿瘤干细胞的自我更新能力，该化合物预防和治疗恶性肿瘤的相关临床研究也正在展开。较低的生物利用度可能是白藜芦醇应用于临床肿瘤预防和治疗的障碍之一。不过，近来在这方面也取得了进展，例如，一项微粒化白藜芦醇治疗结直肠癌肝转移的I期临床研究结果表明，患者对白藜芦醇耐受性良好，给药后在肝脏转移灶有较高的浓度，血清中细胞凋亡标志物的浓度较对照组明显上升。由于白藜芦醇主要存在于葡萄叶和葡萄皮中，因此，在红葡萄酒中也有较高的含量。
　　姜黄素
　　姜黄素（Curcumin）　这是一种从姜科植物姜黄根茎中提取的多酚类化合物，在生姜中也有较高的含量。通常用作罐头、腌制品中肉类的着色剂、调味剂和酸碱指示剂，还具有抗炎、抗氧化等作用。实验研究证实，姜黄素对乳腺癌、结直肠癌、胶质瘤、胰腺癌、前列腺癌等10余种恶性肿瘤干细胞有明显的抑制作用。同时，也有多项姜黄素辅助治疗胰腺癌、乳腺癌、结直肠癌等恶性肿瘤的研究。姜黄素能够增强恶性肿瘤患者对5-氟尿嘧啶、奥沙利铂、吉西他滨等化疗药物和放疗的敏感性，改善预后。
　　大豆异黄酮
　　大豆异黄酮（Isoflavones）　主要存在于豆科植物中，与雌激素结构相似，因此又被称为植物雌激素，其类雌激素作用能够部分弥补女性内源性雌性激素分泌不足所引起的症状，缓解更年期综合征，增加皮肤弹性，促进钙质吸收，改善骨质疏松。流行病学调查结果显示，膳食摄入大豆异黄酮较多的人群中，乳腺癌、前列腺癌和结直肠癌的发病率显著降低，而最新的研究表明，大豆异黄酮对乳腺癌干细胞具有明显的靶向作用，抑制乳腺癌干细胞亚群的自我更新。
　　莱菔硫烷
　　莱菔硫烷（Sulforaphane）　广泛存在于十字花科植物中，在西兰花中含量最多，其次为洋葱、大葱、空心菜、甘蓝等。流行病学调查显示，莱菔硫烷的摄入同多种恶性肿瘤发生的风险呈负相关；基础研究则发现莱菔硫烷对胰腺癌干细胞、胶质瘤干细胞、前列腺癌干细胞、白血病干细胞等具有良好的抑制效应。其他天然化合物，如在绿茶中含量较高的表没食子儿茶素，在茄科植物西红柿成熟果实含量较高的番茄红素等，也对肿瘤干细胞表现出较强的抑制作用。