应用细胞毒药物、内分泌药物、分子靶向药物、生物和免疫制剂等治疗肿瘤的技术。与外科治疗、放射治疗（简称放疗）构成肿瘤综合治疗的三个主要手段。内科肿瘤学（medical oncology）已经成为临床肿瘤学的一个重要分支。肿瘤内科治疗涉及的领域广泛，除了抗肿瘤治疗，还包括药物治疗的毒副作用处理、姑息治疗和肿瘤的药物预防等。
肿瘤内科治疗是全身性治疗手段，而手术和放疗则为局部治疗手段。根据肿瘤综合治疗的原则，各种治疗手段应该合理应用，以达到最好的治疗效果。肿瘤内科治疗的作用包括：根治性治疗、术前新辅助治疗、术后辅助治疗、与放疗联合治疗、晚期患者的姑息性治疗、药物治疗相关毒副作用的预防和处理、肿瘤相关并发症的预防和治疗、止痛治疗、营养支持和心理治疗等。
肿瘤经过内科治疗可以达到不同的治疗效果：
①部分敏感的肿瘤单纯内科治疗即可得到根治（治愈率＞30%），主要有滋养叶细胞肿瘤、生殖细胞肿瘤、霍奇金淋巴瘤、部分非霍奇金淋巴瘤、儿童急性淋巴细胞白血病、儿童成神经细胞瘤和肾母细胞瘤（Wilms瘤）等。
②部分肿瘤仅有少数患者可能得到根治（治愈率＜30%），包括急性粒细胞白血病、成人急性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤、骨肉瘤、小细胞肺癌和卵巢癌等，需要不断探索新的治疗方法和药物。
③多数晚期肿瘤，如肺癌、胃肠道肿瘤、肾癌、肝癌、黑色素瘤、前列腺癌、慢性白血病、晚期头颈部癌等，内科治疗起到了非常重要的姑息性疗效，延长了生存期，缓解了症状。
④多种肿瘤配合手术或放疗可以提高治愈率，如乳腺癌、早期头颈部癌、胃肠道肿瘤、骨肉瘤、软组织肉瘤、非小细胞肺癌、视网膜母细胞瘤和成神经细胞瘤等。
虽然现代肿瘤内科治疗从20世纪40年代才真正开始，内科肿瘤学却是临床肿瘤学中发展最迅速的学科。大量抗肿瘤新药正在进行临床研究，新的治疗理念和方法，尤其是分子靶向治疗和新型免疫治疗等领域取得的突破性进展，正在为肿瘤的内科治疗带来广泛而重大的变革。