Kemoterapi (bahasa Inggeris: chemotherapy) bermaksud satu bentuk rawatan yang menggunakan ubat-ubatan anti barah dalam merawat barah. Dalam penggunaan moden, istilah ini hampir merujuk secara eksklusif kepada ubat sintetik yang digunakan untuk merawat barah.
Dalam penggunaaan bukan onkologi, istilah ini juga merangkumi antibiotik (kemoterapi antibakteria). Dalam pengertian tersebut, agen kemoterapi modern pertama adalah arsfenamin Paul Ehrlich, sebuah sebatian arsenik yang ditemui pada 1909 dan digunakan untuk merawat sifilis. Ini kemudian diikuti oleh sulfonamida ditemukan oleh Gerhard Domagk dan penisilin G ditemukan oleh Alexander Fleming.
Penggunaan lain dari agen kemoterapi sintetik adalah rawatan penyakit autoimun dan penekanan transplant rejection (lihat immunosupresi dan DMARD).
Sebanyak 80% pesakit yang mendapatkan rawatan kemoterapi akan mengalami mual dan muntah. Mereka juga mengalami penurunan jumlah sel darah merah, sel darah putih dan trombosit. Keguguran rambut termasuk bulu mata dan alis mata umumnya berlaku 2-3 minggu setelah perubatan. Kemudian, rambut akan tumbuh kembali setelah 4-8 minggu setelah perubatan dilakukan. Kemoterapi juga seringkali dapat menyebabkan mukositis (lukaan pada dinding saluran cerna / rongga mulut) dan ganggungan saraf tepi seperti kebas dan kesemutan di jari kaki dan tangan.[1]