Forskare fann rester av kaliumbrommat och kaliumjodat i 84 % av de prover som samlats in från Delhi.
Kemikalierna är förbjudna i många länder, men Indien fortsätter att tillåta att de används i bagerier.
Alla Indien Bröd tillverkare Association sa att kemikalierna var "betraktas som säkra".
Hälsominister JP Nadda har uppmanat människor att inte gripas av panik och att vänta på hans ministeriums rapport i frågan.
"Jag har sagt till mina tjänstemän att rapportera till mig på en brådskande basis. Det finns ingen anledning till panik. Mycket snart kommer vi att komma ut med [utredning] rapport," sade han.
Delhi-baserade miljötank Centre for Science and Environment (CSE) sade i sin rapport att man hade samlat 38 bröd- och bageriprover från butiker, bagerier och snabbmatsbutiker i Delhi för sin studie.
"Mer än 84% av prov som testades befanns innehålla kaliumbrommat och / eller jodat", sade det.
CSE har uppmanat regeringen att förbjuda användningen av dessa kemikalier i bageriprodukter.
"Med tanke på att det [kaliumbromat] kan orsaka cancer, är förbjudet i de flesta delar av världen, och har hälsosamma alternativ, det finns ingen anledning till varför denna kemikalie bör tillåtas, särskilt när rester finns i slutprodukten."
CSE sade att kaliumjodat också bör förbjudas eftersom "det kan potentiellt påverka funktionen av sköldkörteln".
Brödtillverkarens förening sade att det ännu inte var att se CSE-rapporten, men tillade att de två tillsatsämnena var säkra och "vida användning i avancerade länder som USA".
"Food Safety and Standards Authority of India's Regulations tillåter användning av kaliumbromat och/eller kaliumjodat på 50 ppm max för bröd och på 20 ppm max för bageriändamål," föreningen sade i ett uttalande.
Indiens hälsovårdsministerium har beställt en undersökning efter en studie fann cancerframkallande kemikalier i många bröd och andra bageriprodukter.