Chemoterapie je léčebný postup založený na podávání látek připravených nebo upravených chemickou cestou. V medicíně se tím obvykle rozumí užití cytostatik či jiných protinádorových přípravků k potlačení růstu a dělení buněk u nádorových onemocnění, přičemž podobný princip se může uplatnit i u některých infekčních či parazitárních chorob. Protože tyto látky často zasahují i zdravé tkáně, léčba vyžaduje přesné dávkování a průběžné sledování pacienta.