El orégano es una hierba aromática bien conocida con un gran valor comercial, utilizada a fondo por las industrias alimentaria y farmacéutica. El presente trabajo se refiere a la evaluación comparativa de los productos naturales de tejido de orégano propagados in vitro y disponibles comercialmente. Este estudio incluye la biosíntesis de sus metabolitos secundarios, propiedades antioxidantes y actividades anticancerígenas. Se realizó la optimización de la inducción de callos a partir de explantes de hojas de orégano y el excesivo pardeamiento oxidativo utilizando varios reguladores del crecimiento de plantas, condiciones de luz y compuestos antioxidantes. La determinación de los volátiles del callo de orégano frente a las respectivas moléculas en el material herbal materno se llevó a cabo utilizando análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas (CG-EM). En total, se reveló la presencia de veintisiete fitoquímicos en los extractos de hojas y callos, de los cuales trece moléculas fueron biosintetizadas en ambos tejidos estudiados, siete compuestos estaban presentes solo en extractos de callo y siete metabolitos solo en extractos de hojas. El carvacrol y el hidrato de sabineno fueron los volátiles predominantes en todos los tejidos explotados, junto con los alcanos octacosano y triacontano y el derivado trimetilsililo (TMS) del carvacrol que se detectaron en cantidades significativas solo en extractos de callo. Se empleó el ensayo MTT para evaluar las propiedades citotóxicas in vitro de los extractos de orégano contra las líneas celulares de cáncer de mama epitelial humano MDA-MB-231 y neuroblastoma humano SK-N-SH. Los extractos mostraron respuestas dependientes de la concentración y el tiempo en las tasas de proliferación celular.