La chimiothérapie est le traitement le plus commun de cancer pulmonaire à petites cellules. Les patients auront le médicament par injection ou de la pilule. Une fois dans la circulation sanguine, le médicament va se déplacer à travers le corps, en tuant les cellules cancéreuses. Alors que la chimiothérapie améliore le taux de ces deux cancers du poumon de stade limitées et de vastes survie, un très petit pourcentage de patients sont effectivement guéri par elle. Lorsqu'il est combiné avec d'autres traitements, les patients peuvent s'attendre à une amélioration de quatre à cinq fois leur taux de survie, par rapport à avoir aucun traitement. Les personnes atteintes de cancer à un stade limité sont habituellement donnés VePesid et Platinol. Les patients atteints de cancer en phase extensive sont souvent prescrits une combinaison de Neosar, Adriamycine, Oncovin, VePesid, Platinol, Paraplatin et CeeNU. Effets secondaires désagréables de la chimiothérapie comprennent: fatigue et l'anémie (76%), nausées et vomissements (60% -90%), des plaies buccales, la sensibilité des épices et de la perte de cheveux. Bien que ces effets secondaires sont de taille, l'alternative est bien pire.