单纯化疗可以治愈绒毛膜癌、肾胚腔肉瘤、神经母细胞瘤、小儿急性淋巴细胞性白血病、某些何杰金病；单纯化疗可以改善下列癌症患者的病情，如急性早幼粒白血病、慢性淋巴细胞性白血病、小细胞性肺癌、乳腺癌、非何杰金病、睾丸癌、骨肉瘤等。
实体癌肿手术或放疗后，应用化学药物，即辅助化疗，可使原发瘤缩小，消灭残存的癌肿或微小转移灶，减少癌肿复发和转移。原发癌瘤在切除前，常有癌细胞脱落进入血循环，随血流分布于全身，虽然其中大多数被人体的免疫细胞消灭，但仍有少数残留于体内，成为复发根源。因此在手术或化疗后，在瘤负荷很小的情况下，辅助化疗有助于减少复发，提高治愈率。
