Leczenie systemowe z użyciem leków doprowadzających do śmierci komórek nowotworowych (cytostatyki). Chemioterapia polega na stosowaniu lekarstw cytostatycznych (ograniczających rozrastanie) i cytotoksycznych (działających niszcząco) w formie zastrzyków dożylnych lub infuzji, rzadziej w postaci tabletek, które są podawane pod nadzorem lekarza w ciągu kilku minut lub godzin w celu spowolnienia rozmnażania czy bezpośredniego niszczenia szybko rozrastających się komórek (komórki rakotwórcze). Istnieje wiele substancji stosowanych w chemioterapii, niektóre są nawet pochodzenia naturalnego. Konkretny koktajl jest zawsze odpowiednio przygotowany w zależności od rodzaju i stopnia zaawansowania raka. Osobno chemioterapia jest wybierana jako główna metoda leczenia tylko dla małej liczby pacjentów w zależności od rodzaju nowotworu i jego wrażliwości na substancje chemioterapeutyczne.