小细胞肺癌对化、放疗高度敏感，目前联合化疗加胸部放疗是小细胞肺癌的主要治疗手段。

依托泊苷加顺铂是经典的方案，使用依托泊苷加顺铂或卡铂联合化疗，近20-30年来对小细胞肺癌效果非常好，但是小细胞肺癌在化疗4-6个周期后，可能会产生耐药。如果化疗后小细胞肺癌完全消失，但待化疗停止1-2个月之后，肿瘤复发，那么患者的预后较差；如果患者化疗结束半年后复发，那么表示化疗效果较好，存活时间较长。

医生根据患者既往用药、肿瘤转移、机体耐受情况，制定具体化疗方案：如多西他赛，紫杉醇类药物；伊立替康；异环磷酰胺、阿霉素和表阿霉素等。

虽然化疗对小细胞肺癌的效果较好，但是同时患者也会产生一系列的副作用，因为化疗方案含有顺铂，为高致吐性化疗方案，患者可能会出现恶心呕吐、食欲减退等较明显症状；患者还可能会出现骨髓抑制，也就是血象降低，白细胞、血色素、血小板下降，肝肾功能异常等；除此之外，患者还可能会有神经毒性或部分手脚麻痹。