Kemoterapi betyder behandling med kemiske stoffer, dvs. medicin, men begrebet anvendes næsten kun om behandling med celledræbende medicin, som også kaldes cytostatika.
Cytostatika bruges til behandling af kræftsygdomme og få andre tilstande f.eks. enkelte autoimmune lidelser.
Der findes mange forskellige slags cytostatika, og nogle af dem hæmmer den røde knoglemarvs produktion af blodceller ret kraftigt. Det betyder, at produktionen af leukocytter falder midlertidigt, men da produktion og modning af en leukocyt tager ca. 12 dage, så er det først 10-17 dage efter indgift af cytostatika (kemoterapi), at antallet af leukocytter i blodet er lavt, og at der dermed er øget infektionsrisiko.