Chemotherapie is de behandeling van kanker met geneesmiddelen. Oorspronkelijk duidde de term op alle soorten behandelingen met chemische middelen en medicatie. Chemotherapie is behalve chirurgie en radiotherapie een van de drie pijlers voor de behandeling van patiënten met kanker. Een serie van behandelingen bij elkaar wordt ook wel chemokuur genoemd, een voor dit doel gebruikte stof een cytostaticum.