现有报道的疾病中，癌症的致死率位居全球第二，是威胁人类健康的重要因素。目前，治疗癌症的常规方法有手术切除、放射疗法和化学疗法，但手术治疗造成的创伤大，放疗和普通化疗伴随着严重的不良反应，临床上急需一种疗效好且不良反应小的治疗方案来提高患者治疗的顺应性。近年来的研究发现，第二代离子液体中的咪唑类离子液体对60 多种人源癌细胞具有较强的细胞毒性，且对正常细胞的毒性较小，被视为潜在的抗癌药物。
研究表明，离子液体的细胞毒性机制可能包括细胞内活性氧介导的氧化应激、线粒体功能障碍和DNA 损伤等。离子液体的抗癌作用主要受其组成成分影响，由不同阴、阳离子组成的离子液体的对癌细胞和正常细胞的毒性有很大差别。Kumar等测定了由不同阴、阳离子组成的离子液体对人乳腺癌细胞 (human breast cancercell, MCF7) 的体外细胞毒性。结果表明，不同组成的离子液体对MCF7 生长的半数抑制浓度从8 mmol·L-1 到40 mmol·L-1 不等，且当阳离子烷基侧链越长时，细胞毒性越大。Frade 等的研究也证明了离子液体对人结直肠癌细胞 (human coloncancerous cell, Caco-2) 的毒性作用随阳离子的改变发生显著变化。这一点也是离子液体作为抗癌药物活性成分使用时需要考虑的重点，研究者能够通过选取合适的组成成分，调整离子液体的细胞毒性潜力，以达到理想的治疗效果。
