سرطان خون
درمان این بیماری شامل ترکیب‌هایی از روش‌های شیمی‌درمانی، پرتودرمانی، درمان هدفمند، پیوند مغز استخوان و همچنین مراقبت تسکینی می‌شود. انواع خاص بیماری سرطان خون با انتظار هوشیارانه درمان می‌شود. خون یا فرآورده پلاکتی و همچنین کلینیک درد ممکن است مورد نیاز باشد. این امکان وجود دارد که مراقبت تسکینی «با» یا «بدون» تلاش برای کنترل بیماری لازم باشد. موفقیت در درمان به نوع سرطان خون و سن شخص بستگی دارد. نتیجه درمان در کشورهای توسعه‌یافته بهبود یافته‌است. میانگین میزان بقای پنج ساله در ایالات متحده ۵۷٪ است. در کودکان کمتر از پانزده سال، میزان بقای پنج ساله بیش از ۶۰٪ تا ۸۵٪ است که این امر به نوع سرطان خون بستگی داردو در مردان و زنان بالغ بین ۴۰‎٪ تا ۵۰‎٪ است. در افرادی که دچار لوسمی حاد هستند و بعد از پنج سال از سرطان رهایی می‌یابند، امکان بازگشت سرطان نامحتمل است.
شیمی‌درمانی
سرطان معمولاً ناشی از تقسیم سلول‌ها به شکل بی‌رویه و کنترل نشده‌است که ممکن است به دلایل ژنتیکی یا محیطی رخ دهد. به‌طور کلی بسیاری از داروهای شیمیایی که به منظور شیمی درمانی سرطان به کار برده می‌شوند، بر روی تقسیم سلولی سلول‌های سرطانی اثر می‌گذارند؛ به خصوص در مورد آن دسته از سرطان‌هایی که سرعت تقسیم سلولی در آن‌ها بسیار بالاست. این داروها که سبب آسیب رساندن به سلول می‌شوند، سایتوتوکسیک نامیده می‌شوند. برخی از این داروها باعث می‌شوند که سلول دستخوش تغییرات اساسی شده و رشد و تکثیر آن طی مرگ برنامه‌ریزی شدهٔ سلول یا آپوپتوز متوقف شود. دانشمندان هنوز در حال بررسی و مطالعه ویژگی‌های منحصربه‌فرد سلول‌های سرطانی خطرناک و مقاوم هستند تا بتوانند آن‌ها را به‌طور ویژه مورد هدف قرار دهند. این کار به این دلیل است که در طول فرایند شیمی درمانی علاوه بر سلول‌های سرطانی، سلول‌های دیگر، مانند سلول‌های مربوط به رشد مو و سلول‌های داخلی روده که سرعت رشد بالایی دارند مورد حمله قرار می‌گیرند؛ و جریان رشد آن‌ها نیز متوقف می‌شود؛ که باعث اختلال در امور بیمار می‌شود. گرچه بعضی از داروهای مناسب تر نیز ساخته شده که پزشکان را قادر می‌سازد تا به نحو بهتر به درمان سرطان بپردازند. شیمی درمانی بر روی تقسیم سلولی تأثیر می‌گذارد و به‌ویژه تومورهای با رشد بالا، بیشتر تأثیر می‌پذیرند. چرا که در هر حال تعداد زیادی از سلول که در حال تقسیم هستند مورد حمله قرار می‌گیرند؛ و تومورهای بدخیم با رشد پایین کمتر تأثیر می‌پذیرند. دارو بر روی تومورهای جوان بسیار بهتر عمل می‌کند؛ چرا که مکانیسم منظم تقسیم سلولی را متوقف می‌کند؛ و تولید مثل موفق را بازمی‌دارد و رشد، بسیار نامنظم شده و همین باعث می‌شود تا تومور کمتر از داروی شیمیایی تأثیر بپذیرد و دیگر به آن حساس نباشد. مشکل دیگر در تومورهای سخت و توپر این است که دارو به هسته تومور نمی‌رسد و راه حل این کار استفاده از لیزر و پرتو درمانی یا عمل جراحی است. باگذشت زمان سلول‌های سرطانی بیشتر از خود مقاومت نشان می‌دهند حتی اخیراً کشف شده که بر روی سلول‌های سرطانی نوعی پمپ وجود دارد که مواد شیمی درمانی را از داخل سلول خارج می‌کند. تحقیق در مورد این نوع پمپها ادامه دارد و دارو سازان برای جلوگیری از اعمال این نوع پمپ‌ها در تلاشند.