化疗药物主要通过干扰癌细胞的生长和分裂过程来发挥其抗肿瘤作用。这些药物可以针对细胞周期的不同阶段，从而阻止癌细胞的增殖。以下是几种常见的作用机制：
1. 影响DNA合成或结构：一些化疗药物如甲氨蝶呤和5-氟尿嘧啶能够抑制DNA合成所需的关键酶活性，阻碍核酸的形成；而烷化剂类药物（例如环磷酰胺）则通过直接与DNA分子结合，导致其结构破坏。
2. 阻止细胞分裂：紫杉醇等微管稳定剂可以干扰有丝分裂过程中纺锤体的正常组装，使癌细胞无法完成正常的染色体分配过程，进而抑制细胞分裂。
3. 诱导凋亡：某些化疗药物如阿霉素可通过产生活性氧自由基等方式引起细胞内环境改变，触发线粒体释放促凋亡因子，最终导致细胞程序性死亡。
4. 干扰代谢途径：例如吉西他滨可以竞争性地抑制核苷酸还原酶活性，减少脱氧核糖核酸的生成，影响DNA复制过程。
5. 其它机制还包括改变细胞膜通透性、干扰蛋白质合成等。

值得注意的是，虽然化疗药物对快速增殖的癌细胞有较强的杀伤力，但它们对于正常组织中的快速分裂细胞（如骨髓细胞、消化道上皮细胞和毛囊细胞）也有一定的毒性作用，因此在治疗过程中可能会出现一系列副作用。