Kemoterapi hücreler için toksik olan bir veya daha fazla kimyasalın oluşturduğu ilaç tedavi türüdür. Bu tümör hücreleri gibi vücudun hızlı bölünen saç ve kemik iliği hücrelerine saldırır. Genellikle damardan uygulanır.
Kemoterapi genellikle böbrek kanseri için etkili değildir. Metastatik böbrek tümörlerinde 5-florourasil ile kombine immünoterapi primer tümörün komplet rezeksiyonu sonrası etkili olabilir.