化疗失败的原因主要有三方面。第一在病人方面，患者自身骨髓功能较差，或其它重要器官如心、肝、肾、肺等功能不全，一般情况太差，不能耐受化疗；第二在肿瘤方面，肿瘤太大，已到达了1公斤以上，且对化疗药物产生了原发性或继发性抗药；第三在药物方面，选择性不强，对生长缓慢或暂处于休止期的癌细胞无效或效力较差。绝大多数药物不能通过血脑屏障到颅内，形成了癌细胞的"避难所"，且目前尚未找到药物最有效的使用方法。
针对以上原因，可采取相应的措施。第一积极改善病人一般情况，对症支持治疗，对骨髓功能较差的患者给予集落刺激因子，刺激骨髓分化生长。尽量避免使用对已损脏器有毒性的药物，如肾功能不全的患者，不选用铂类抗癌药；第二减少肿瘤负荷，减少抗药性，对病变尚局限的大肿瘤可考虑手术切除，即称“减瘤术”。选用互不交叉耐药的化疗方案交替用药，用药剂量应足量，可减少耐药性产生；第三可选用脂溶性药物如亚硝脲类、威猛等药物或采用推管内注药的方式，使药物透过血脑屏障；此外，介入治疗方法也可增加药物在病变部位的浓度。对于已在临床上广泛应用的常用药物，进行给药途径和方法的改进，也可提高局部药物浓度、生物利用度及疗效。如 VP－16、5－FU的口服剂型等。新作用机制药物的开发及应用，对一些复发的难治性肿瘤也可起到疗效，如紫杉类药物对复发的卵巢癌、新的芳香酯酶抑制剂及紫杉类对复发的乳腺癌、拓扑异构酶1抑制剂对晚期大肠癌等均有效，新的联合化疗方案对复发失败的肿瘤也有相当疗效。
