Σε μερικούς καρκίνους, ιδιαίτερα του μαστού, του εντέρου, του πνεύμονα η επικουρική χημειοθεραπεία έχει δείξει ότι μειώνει τις πιθανότητες επανεμφάνισης του καρκίνου και οι ασθενείς ζουν γενικά περισσότερο σε σχέση με αυτούς που δεν την κάνουν.
Η χημειοθεραπεία μπορεί να γίνει και πριν από μια επέμβαση, για να συρρικνώσει τον όγκο και να κάνει την επέμβαση πιο εύκολη και πιο αποτελεσματική. Αυτή ονομάζεται προεγχειρητική χημειοθεραπεία και χρησιμοποιείται για καρκίνους κεφάλης τραχήλου, μαστού, ορθού. Σε περιπτώσεις που ο καρκίνος δεν μπορεί να θεραπευτεί η χημειοθεραπεία μπορεί να μειώσει τα συμπτώματα και να βελτιώσει την ποιότητα ζωής. Αυτή ονομάζεται παρηγορητική χημειοθεραπεία.
Το μειονέκτημα των αντικαρκινικών φαρμάκων είναι ότι συχνά επηρεάζουν και τα φυσιολογικά κύτταρα του οργανισμού εκτός από τα καρκινικά. Οι πιο συχνές παρενέργειες της χημειοθεραπείας είναι η απώλεια των μαλλιών, πυρετός, εμετός, διάρροια, αιματολογική τοξικότητα, νεφροτοξικότητα, ανορεξία, κόπωση κτλ. Υπάρχουν πολλά φάρμακα που μειώνουν τις παρενέργειες αυτές σε μεγάλο ποσοστό και έτσι οι θεραπείες γίνονται πολύ πιο ανεκτές από ότι στο παρελθόν.