Chemotherapie is de behandeling van kanker met medicijnen. De medicijnen worden cytostatica genoemd. Er bestaan veel verschillende soorten chemotherapie. Meestal bestaat een behandeling met chemotherapie uit een combinatie van verschillende cytostatica. Een serie van behandelingen bij elkaar wordt ook wel chemokuur genoemd.

Chemotherapie is naast een operatie en bestraling één van de drie pijlers voor de behandeling van patiënten met kanker.

Bij palliatieve chemotherapie wordt de chemotherapie toegepast om patiënten die niet meer van hun ziekte kunnen genezen een betere levenskwaliteit te bieden en de pijn te verlichten.