化療是治療肺癌三大主要方法之一，雖然化療的副作用比較大，但是化療的地位卻是非常穩固的。手術前新輔助化療可降低腫瘤分期和提高手術切除率，並可改善III期NSCLC病人的長期生存率。
鉑類在化療中一直處於主導地位，鉑類聯合新的化療藥是目前治療晚期NSCLC的首選方案。這些新的化療藥包括吉西他濱、長春瑞濱、紫杉醇等及分別為GP、NP、PC方案。據文獻報道，這些化療方案比傳統的常用方案CAP方案、EP方案療效要高，均可以作為治療晚期非小細胞肺癌的一線化療方案。
1.吉西他濱具有細胞週期特異性，是抗代謝類抗癌藥物，主要作用於DNA合成期（S期），在一定條件下，可以阻止G 1 期向S期進展，在體外細胞毒作用是劑量及時相均依賴。
2.長春瑞濱其機制是阻滯微管蛋白的聚合形成微管和誘導微管解聚，使細胞生長停止於有絲分裂中期。
3.紫杉醇是干擾微管系統的分裂過程，阻止腫瘤細胞有絲分裂。對一線含鉑方案化療後進展又有合適行為狀態的區域性晚期或轉移性NSCLC，推薦進行多西紫杉醇的二線治療;
4.吉非替尼（Gefinitib）聯合化療並不能提高晚期非小細胞肺癌的療效。
但專家仍建議吉非替尼作為二線或三線治療，單藥用於鉑類和紫杉醇化療後失敗的非小細胞肺癌。這些化療方案的主要副作用為骨髓抑制、手足綜合徵、神經毒性。療程過長會導致毒性積蓄，引起其他的治療相關症狀和體徵。這使得非小細胞肺癌化療的最適合療程是目前一個十分突出的問題。
肺癌的治療方法主要有三種，手術、放療、化療。以上介紹了化療，雖然效果很好，但是副作用很大，會使患者體質迅速下降，造成免疫力低下。放療也是治療肺癌非常有效的方法，目前比較有效的放療方式是射波刀，射波刀治療肺癌無痛無創、效果好、副作用也很小，能夠有效的治療肺癌。