化疗是保肢治疗的前提和基础。20世纪70年代以来只有少数几种新化疗药物问世，通过临床试验使治疗效果不断提高。过去几十年的研究主要集中在联合使用化疗药物，不同给药途径使用化疗药物，加大给药剂量等方面。
　　确定化疗方案首先要明确肿瘤的组织学分级和分期。很少发生远处转移的肿瘤一般较少给予全身化疗。骨与软组织肿瘤中骨肉瘤是少有的几个辅助化疗有明确效果的肿瘤之一。尤文肉瘤的化疗方案已基本确立。全身化疗在其他软组织肉瘤中的作用并不确切。但当软组织肉瘤出现转移时，一般都给予以阿霉素为主的全身化疗。
　　新辅助化疗（NeoadjuvantChemotherapy，也称作诱导化疗、术前化疗），是在活检明确诊断后，手术切除肿瘤前进行的化疗。1982 年Rosen9提出了新辅助化疗的原则，主要包括术前大剂量应用化疗和确定肿瘤坏死率：术前大剂量化疗的目的是早期进行全身化疗，以消灭肺内微小转移灶，提高患者生存率；化疗后原发肿瘤坏死，体积缩小为保肢手术提供一个更安全的外科边界，从而提高保肢率，减少复发率。并可以利用术前化疗期间进行假体设计与制作。确定肿瘤切除后坏死率（Huvos分级），并根据坏死率决定术后化疗方案。Provisor等10报道对肿瘤坏死率>95％，有较好组织学反应的病例，采用CCG782 维持方案B 三个疗程，其药物有HDMITX、VCR、BCD、DOX。对肿瘤坏死率≤95 ％，较差组织学反应的病例，采用CCG782 维持方案A 三个疗程，其药物有CDDP、DOX、BCD。经过多年临床实践证明，Rosen提出的新辅助化疗原则是有效的，其中骨肉瘤患者的5年生存率可达到80 ％以上，保肢率达85 ％。目前诱导化疗也被用在一些软组织肉瘤的治疗中，但疗效有待明确。
　　介入化疗被认为是一种局部化疗，高浓度化疗药物可以通过扩散作用直接进入肿瘤细胞内，以药物分子原形(未经肝脏灭活)直接对肿瘤发挥细胞毒作用。它的副作用比全身化疗低，缩短了给药间隔，有利于增强对肿瘤细胞的杀伤作用。增加局部药物剂量强度同时降低药物在正常组织内的分布，国内已有这方面的研究14及临床应用。介入化疗包括局部动脉灌注化疗，动脉栓塞化疗，皮下埋植式动脉化疗等。
　　在过去的几十年中，很多研究集中在增加药物剂量治疗强度能否提高化疗疗效上。因为有观点认为化疗存在一个剂量效应曲线，因此增加治疗强度会杀死更多的肿瘤细胞，并有可能提高治疗成功率。化疗支持治疗中一个最重要的进步就是集落细胞刺激因子的使用。通过自体干细胞移植解救，可以进一步提高治疗强度。目前骨与软组织统肿瘤的化疗中总剂量还是分次剂量强度哪一个对疗效更重要还不是很清楚。
　　在过去的5到10年中，骨骼肌肉系统肿瘤的化疗方面进展很有限，这说明增加治疗强度而取得的疗效已经达到极限，要想取得更好的化疗效果可能需要研究新的治疗方法。靶向治疗（Targeted Approaches）就是新出现的一种药物治疗概念。以前使用的化疗药物没有特异性，通过损伤所有细胞的DNA而起作用，而根据分子靶向此概念开发的大部分抗肿瘤药能特异地作用于肿瘤细胞的异常分子途径，从而更为特异地有效地杀伤肿瘤细胞。