AIMS: This brief review focuses on the current understanding of the complex relationship of tumor-associated mononuclear cells (TAMs) with neoplastic cells, summarizing their immunological efficiency, cytokine profile and production of nitric oxide (NO) in the tumor microenvironment, with current insights on how this might affect tumor growth. DATA SOURCE: Data was obtained through Medline from articles indexed during the last 10 years. The main key words used in the research were: cancer, ovarian cancer, cytokine, nitric oxide (NO), mononuclear cell, lymphocyte, macrophage. SELECTION OF STUDIES AND DATA COLLECTION: 30 studies were reviewed, which contained data regarding the production of cytokines and NO by TAMs or malignant cells, and tried to establish a correlation between these mediators and tumor growth, especially in ovarian carcinoma. DATA SUMMARY: TAMs consist mainly of macrophages and T lymphocytes which present lower proliferative indices and cytotoxicity compared to autologous blood monocytes, although they are able to release various cytokines. The profile of cytokine expression could help to explain both the immunological impairment observed in patients with advanced carcinoma diseases and the potential of TAMs to exert antitumor activity, which makes these cells an attractive target for therapeutic intervention. NO is also produced in the tumor microenvironment. Several reports in animals suggest a tumoricidal role for NO, but in human tumors its role has not been well-established and may change during tumor progression. OBJETIVOS: Analisar a complexa relação entre as células mononucleares associadas ao tumor (TAMs) e as células neoplásicas, sendo resumidos sua competência imunológica, perfil da produção de citocinas e de óxido nítrico (NO) no microambiente tumoral, com aspectos atuais de como a produção desses mediadores poderia afetar o crescimento tumoral. ORIGEM DOS DADOS: Os dados foram obtidos de artigos indexados através da rede Medline durante os últimos 10 anos. As palavras-chave utilizadas na pesquisa foram basicamente: câncer, carcinoma ovariano, citocina, óxido nítrico, células mononucleares, linfócito, macrófago. SELEÇÃO DOS ESTUDOS E COLETA DOS DADOS: Foram revistos 30 trabalhos contendo dados relacionados à produção de citocinas e NO por TAMs e/ou células neoplásicas e que tentaram estabelecer uma correlação entre a produção desses mediadores e o crescimento tumoral, particularmente no carcinoma ovariano. RESUMO DOS DADOS: As TAMs consistem principalmente de macrófagos e linfócitos T que apresentam baixo índice proliferativo e baixa citotoxicidade comparada aos monócitos autólogos do sangue, embora sejam capazes de liberar várias citocinas. O perfil da expressão de citocinas poderia ajudar a explicar tanto a deficiência imunológica observada em pacientes com carcinoma em fase avançada como também o potencial das TAMs em exercer atividade antitumoral, o que torna essas células um alvo para intervenção terapêutica. Além das citocinas, o NO também é produzido no microambiente tumoral. Várias observações em animais sugerem um papel tumoricida para o NO, mas em tumores humanos seu papel não foi estabelecido podendo ser alterado durante a progressão do tumor.