Χημειοθεραπεία είναι η χορήγηση κυτταροτοξικών φαρμάκων, δηλαδή φαρμάκων που σκοτώνουν κύτταρα που έχουν την ικανότητα να πολλαπλασιάζονται γρήγορα, όπως είναι ορισμένα καρκινικά κύτταρα. Συνήθως χορηγείται ενδοφλέβια μέσω της τοποθέτησης περιφερικής φλεβικής γραμμής. Υπάρχουν όμως ορισμένα χημειοθεραπευτικά φάρμακα που διατίθενται και σε μορφή χαπιού (π.χ. capecitabine, navelbine). Η διάρκεια της έγχυσης της χημειοθεραπείας είναι συνήθως λίγων ωρών (1-4), επιτρέποντας τη χορήγηση της σε τμήματα βραχείας νοσηλείας (νοσηλεία μιας ημέρας).
Ορισμένα χημειοθεραπευτικά πρέπει να χορηγούνται με συνεχή αργή έγχυση λίγων ημερών, με αποτέλεσμα να χρειάζεται νοσηλεία. Εναλλακτικά, μπορούν να χορηγηθούν κατ’ οίκον μέσω ειδικών συσκευών, οι οποίες ονομάζονται αντλίες έγχυσης φαρμάκων και προϋποθέτουν την τοποθέτηση στον ασθενή με τοπική αναισθησία μιας ειδικής συσκευής κάτω από το δέρμα, συνήθως στη δεξιά πλευρά του στήθους, που ονομάζεται port . Ο καθετήρας αυτός εισέρχεται σε ένα μεγάλο αγγείο άνωθεν της δεξιάς πλευράς της καρδιάς επιτρέποντας με ασφάλεια τη χορήγηση των χημειοθεραπευτικών φαρμάκων. Εναλλακτικά, μπορεί να τοποθετηθεί γραμμή PICC , η οποία τοποθετείται σε μια περιφερική φλέβα, συνήθως στο χέρι, φτάνοντας μέχρι τα μεγάλα αγγεία της καρδιάς.
Τέλος, η χημειοθεραπεία μπορεί να χορηγηθεί ενδορραχιαία (με οσφυονωτιαία παρακέντηση) και σε κοιλότητες, όπως είναι η περιτοναϊκή κοιλότητα (ενδοπεριτοναϊκή χημειοθεραπεία) και η ουροδόχος κύστη (ενδοκυστικές εγχύσεις).
Η ενδοφλέβια χημειοθεραπεία χορηγείται σε καλά οργανωμένες μονάδες βραχείας νοσηλείας νοσοκομείων. Η ιατρός συνεργάζεται με τις αντίστοιχες μονάδες του Ιατρικού Διαβαλκανικού Κέντρου και της Βιοκλινικής Θεσσαλονίκης.