ترتبط الكيمياء بالسرطان من خلال دور بعض المواد الكيميائية (المسرطنات) في إحداث طفرات في الحمض النووي، مسببة السرطان،  وكذلك استخدام مواد كيميائية لعلاجه (العلاج الكيميائي).  تشمل المسرطنات مواد بيئية كالبنزوبيرين والرادون، ومواد في منتجات يومية كالبلاستيك وبعض مستحضرات التجميل، وحتى بعض الأدوية.  يعمل العلاج الكيميائي على قتل الخلايا السرطانية سريعة النمو، لكنه قد يسبب آثارًا جانبية كمشاكل في الدم (فقر الدم، ضعف المناعة)، وتساقط الشعر، ومشاكل هضمية، والتعب، وأحيانًا تلفًا في الأعضاء. تختلف شدة هذه الآثار باختلاف الدواء والجرعة.