Kemoterapi sebagian besar digunakan untuk pengobatan kanker paru-paru stadium menengah hingga akhir, dan efektif untuk semua jenis kanker paru-paru yang berbeda. Proses kemoterapi umumnya dapat ditoleransi dan tidak terlalu menyakitkan. Gejala-gejala kemoterapi untuk kanker paru-paru berbeda untuk setiap individu karena toleransi atau sensitivitas mereka yang berbeda terhadap kemoterapi. Beberapa pasien mungkin menderita mual, muntah, dan reaksi gastrointestinal lainnya. Jika reaksinya lebih parah, seperti muntah dan diare, dan jika mereka tidak dapat makan, mereka mungkin lebih menderita. Selain mual dan muntah, kehilangan nafsu makan, diare dan konstipasi, kemoterapi kanker paru-paru juga dikaitkan dengan berkurangnya sel darah putih, penurunan granulosit, penurunan daya tahan tubuh dan mudahnya koinfeksi. Gejala lain seperti insomnia, rambut rontok dan kerusakan fungsi hati dan ginjal juga dapat terjadi. Derajat nyeri yang terkait dengan kemoterapi juga tergantung pada rejimen kemoterapi spesifik pasien, obat adjuvan yang digunakan dalam kemoterapi dan kondisi fisik pasien. Dengan modernisasi obat kemoterapi dan obat adjuvant, hanya sedikit pasien yang merasa sangat tidak nyaman selama kemoterapi saat ini. Selama kemoterapi, yang terbaik adalah melakukan diet tinggi protein, yang dapat memperkuat daya tahan tubuh pasien, membantu dalam memerangi tumor dan mengurangi efek samping kemoterapi.