传统的化疗药物分类方法是根据药物的来源和化学结构对其进行分类的。根据此种分类方法，化疗药物可分为抗代谢物、烷化剂、抗癌抗生素、激素类、植物类和杂类。第二种较为常用的分类方法是根据化疗药物对细胞增殖动力学的不同影响进行划分的。在该分类体系下，化疗药物可被分为细胞周期非特异性药物和细胞周期特异性药物两种。分类法的第三种是根据化疗药物的疗效机制进行区分。根据疗效机制，化疗药物可分为直接作用于肿瘤细胞自身的药物和通过增强机体免疫功能或内分泌系统间接作用的药物两种。
化疗药物的分类对于药物的使用具有十分重要的指导意义，它不仅使化疗药物在选取过程中更加精确，还能尽可能地避免由于药物选取不当造成的多种并发症的发生。在启用化疗手段治疗恶性肿瘤患者之前需根据病人的病理诊断对病人的病情进行分期，不同病理细胞类型对化疗药物的敏感性不同，不同的病理阶段决定了不同的治疗目的。在化疗时，需根据癌细胞的分裂周期和患者的身体状况选择化疗药物。
患者在化疗前应充分了解化疗方案及每种化疗药物的刺激性，避免局部静脉反应的发生。除此之外，化疗过程中需严格监护患者的情况，当治疗过程中感觉疼痛或感觉异常应及时通知医生，切勿强撑，以免因强烈刺激引起并发症。