เคมีบำบัด คือ วิธีการรักษามะเร็งโดยการใช้ยาต้านโรคมะเร็ง ในการทำลายหรือควบคุมเซลมะเร็ง มะเร็งบางชนิดตอบสนองต่อการรักษาทางเคมีบำบัดดีจนสามารถทำให้ผู้ป่วยหายจากโรคมะเร็งได้ มะเร็งบางชนิดจะมีการตอบสนองต่อการรักษาทางเคมีบำบัดต่อเมื่อใช้ในการรักษาร่วมกับการผ่าตัดและการฉายรังสี โดยมีจุดหมายเพื่อกำจัดเซลมะเร็งที่ยังหลงเหลืออยู่ภายในร่างกายโดยเฉพาะในเลือด และทางเดินน้ำเหลือง

ยารักษาโรคมะเร็งมีหลายชนิด การเลือกใช้ก็จะขึ้นอยู่กับการตอบสนองของเซลมะเร็ง อาจจะใช้เป็นขนานเดียวหรือรวมกันหลาย ๆ ขนานก็ได้ ยาที่ใช้ในการรักษาโรคมะเร็งนี้มีผลต่อการเจริญเติบโตของเซล ทั้งที่เป็นเซลปกติและเซลมะเร็ง ดังนั้น ยาจำพวกนี้จึงมีผลข้างเคียงต่อผู้ป่วยด้วย