Chemoterapie je druhem medikamentózní terapie, která se skládá z jednoho a více chemických látek, které jsou toxické pro buňky. Útočí na všechny buňky těla, které se rychle dělí, což zahrnuje nádorové buňky, ale také mimo jiné buňky vlasového růstu a kostní dřeně. Obecně je aplikována intravenózně.
Chemoterapie obvykle není účinná pro renální karcinom. Po odstranění primárního tumoru může mít u metastatického karcinomu ledvin účinek chemoterapie s 5-flourouracilem v kombinaci s imunoterapií.