Kemoterapi umumnya menghasilkan sejumlah efek samping, yang sering kali menyebabkan pasien merasa tidak enak badan atau menunjukkan kelainan pada hasil pemeriksaan. Secara umum, waktu pemulihan untuk gejala dan kelainan ini tidak sama, tetapi sebagian besar tidak memakan waktu lebih dari satu bulan. Beberapa pasien membutuhkan waktu lebih lama untuk pulih, dan sangat sedikit pasien yang tidak kembali normal sepenuhnya. Beberapa gejala tidak nyaman akan hilang dengan cepat, misalnya, reaksi alergi yang disebabkan oleh obat kemoterapi, pasien mungkin mengalami gatal-gatal pada kulit atau bahkan kesulitan bernapas dan gejala tidak nyaman lainnya, yang biasanya pulih dalam waktu 1-2 hari setelah obat dihentikan atau pengobatan anti alergi diberikan. Efek samping pencernaan seperti mual, muntah, dan diare biasanya sembuh secara perlahan dalam waktu 2-3 hari setelah kemoterapi berakhir, dengan waktu paling lama biasanya tidak lebih dari 1 minggu. Beberapa efek samping kemoterapi mungkin memerlukan waktu lebih lama untuk pulih, misalnya, penekanan sumsum tulang setelah kemoterapi yang mengakibatkan tes darah menunjukkan penurunan jumlah sel darah putih, sel darah merah, dan trombosit, yang biasanya mencapai tingkat yang paling parah pada 7-10 hari setelah kemoterapi. Pemulihan dimulai 2 minggu setelah penghentian kemoterapi dan umumnya kembali normal pada sebagian besar pasien sebelum waktu untuk siklus kemoterapi berikutnya tiba, dengan total waktu pemulihan tidak lebih dari 1 bulan. Penting untuk dicatat bahwa sejumlah kecil efek samping kemoterapi tertentu mungkin memerlukan waktu berbulan-bulan, atau bahkan bertahun-tahun, untuk kembali normal. Sejumlah kecil pasien mungkin tidak akan pernah sepenuhnya kembali normal, meninggalkan apa yang disebut efek samping. Sebagai contoh, obat kemoterapi fitokimia dapat merusak saraf perifer, yang mengakibatkan kelumpuhan dan sensasi abnormal pada tangan dan kaki. Beberapa pasien dapat kembali normal dalam waktu tiga bulan setelah menghentikan obat dan dengan pengobatan simtomatik, sementara yang lain mungkin memerlukan waktu setengah tahun atau bahkan lebih lama untuk pulih, dan sejumlah kecil pasien tidak pulih sepenuhnya dan perlu minum obat seumur hidup untuk mempertahankannya.