化疗时，一些化疗药物是以片剂的方式服用，另一些是经肌肉注射或皮下注射的，还有脊髓腔内注入（鞘内注射），更常用的是静脉注射。静脉注射可在数分钟内完成，也可放在大容积的液体内滴注数小时。有时数种药物同时应用。药物进入血流经人体到达大多数组织。
药物可杀灭特定的细胞，尤其是快速增殖的细胞。这意味着肿瘤细胞受化疗药物影响较大，但人体一些正常细胞也会受到不同程度的损伤。一般来说，化疗对正常人体组织的影响是暂时的，由于存在修复和愈合的正常过程，停药后可快速恢复。肿瘤细胞的恢复是缓慢的且比正常细胞更困难。在下一次化疗开始时，人体正常细胞已恢复而肿瘤细胞还没有恢复，因此更多的肿瘤细胞经进一步治疗被杀灭。
化疗的给药方式是周期性的，化疗疗程可有间歇期，以便正常细胞得到恢复。也就是接受治疗一段时后会休息一段时间，然后再进入下一个治疗周期。间歇期为1周或数周，取决于药物的类型或药物的应用。疗程数量取决于治疗类型和治疗目的（治愈或控制癌症）。
用什么类型的化疗取决于所患的肿瘤类型，播散远近和患者整体健康状况。每位病人都有所不同，治疗是针对每位病人专门设计的，每个病人对治疗的反应是不同的。
通常部分患者是在医院门诊或家中接受化疗，但依据给药方式、选用的药物及患者的身体情况，有时候可能需要短期的住院。一般来说化疗是无痛性的，一些药物静脉输注时可感觉到灼痛感。如果发生这种情况，立即告诉护士或医生，因为当药物泄漏时可以损伤静脉周围的组织。
由于抗癌药物均对细胞具有毒性，在杀死癌细胞的同时也会对我们体内的正常细胞有些影响，所以会产生一些副作用。这些副作用通常随着患者接受药物的累积剂量增加而出现，但是会在治疗结束后减轻或逐渐消失。
许多化疗药物来源于自然，如：植物，其他是人工合成。目前已超过50种化疗药物，如常用的有：表阿霉素、阿霉素、柔红霉素、丝裂霉素、氟脲嘧啶脱氧核、奥沙利博、5-氟尿嘧啶、表柔星经等。这些药物经常以不同的强度联合应用。
