癌症治療的方法主要可分為三種方式︰外科手術切除、局部放射線照射以及使用藥物的化學治療。一般而言，當癌病還侷限於一區域時可藉由手術切除或用局部放射線照射來加以控制，但當癌細胞侵犯範圍太廣或是有遠端轉移時手術或放射線等局部治療無法控制時就得靠化學藥物治療了。傳統化學治療的給藥方式一般可分為全身性的給藥及局部給藥兩大類，動脈內化學治療就是局部給藥的方式之一。局部給藥的目的除了有與手術治療或放射治療相類似的局部治療效果之外，同時也可能伴有其他治療效果或是減少全身性化療所衍生的副作用。

經由動脈來給予局部化學藥物治療的方式已發展數十年，其主要理論基礎很單純。藉由血管攝影找到供應所要治療腫瘤的主要動脈，再由這動脈將抗癌藥物注入，目的希望能在腫瘤部位可有高濃度的化學藥物來殺死癌細胞，同時又希望在身體其他部位不會有太高劑量的藥物來引致副作用。因為治療主要的要求就是在治療前要找到有一條理想的灌注動脈，它必須只供應我們希望治療的腫瘤部位而不可也同時供應到其他部位，否則化學藥物的分佈就無法達到局部高濃度的要求。理論上如此可與傳統的由靜脈給藥，藥物平均分散到全身的方式不同。

但事實上大部分的腫瘤的血管分佈並無這樣的理想灌注動脈血管存在。腫瘤的血管一般是由腫瘤表面往裡伸展，也就是說作血管攝影時腫瘤常發現有多條血管來供應其血流及養分供應。這包含了兩種狀況，一是腫瘤有多條灌注動脈，另一則是大多數的所謂灌注動脈其實也同時有許多分支去供應鄰近的器官組織。就因為這些問題的存在，這種經由動脈來給予局部化學藥物的治療方式並非目前主流。雖然如此，經由動脈來給予局部化學藥物治療在某些特定的腫瘤的治療仍有其地位，這些包括了肝內腫瘤、頭頸部癌、肢體軟組織肉瘤及部分骨盆腔腫瘤等。

目前在經動脈內化學治療方面最常被使用的就是肝腫瘤，其中包括了原發性的肝癌以及大腸直腸癌的肝轉移腫瘤。肝腫瘤有許多特性使得經由動脈內來給予化學治療能持續維持其地位。這些特性包括了:1) 肝內腫瘤大部分的血液供應是經由肝動脈，2) 化學藥物在經由肝動脈給藥後有很多藥物在肝臟被吸收而可達到相當高的濃度，使得最後進入靜脈或其他組織的藥物濃度遠比肝臟內為低，因而可達到局部高劑量治療癌症，同時又可減少身體其他正常組織的濃度來減少副作用的發生。

在原發性肝癌的治療方面，經由肝動脈來給予栓塞治療時常會同時也給予化學藥物來加強治療效果，這種治療又稱為化學藥物栓塞治療。但這並不是無法手術治療的肝癌唯一的治療方式，對較小的(五公分以下)但無法切除的肝癌除了這種治療以外，也可以使用冷凍治療及經皮酒精注射等方式來治療。不同的治療方式的治療結果類似，但是其治療時所需的技術與經驗以及可能的副作用等卻有不同，在作決定時最好與主治醫師溝通各種治療方式，一般的選擇原則應是相關醫師最擅長的治療方式通常是最好的選擇。

在大腸直腸癌的肝轉移的治療方面，其實最重要的治療也是手術切除。在手術無法切除的肝臟轉移的治療用經由肝動脈來給予化學藥物也有相當多的研究報告顯示有相當高的療效。經由肝動脈給予5-FU等化學藥物在局部可達到40-50%的緩解率，與傳統上由靜脈給予相同藥物只有15-20%的緩解率來看似乎這是一個較佳的選擇。但是由肝動脈給藥有許多嚴重的可能併發症，使得這種治療一直只是少數醫學中心的治療選擇之一。最近在大腸直腸癌化學治療上的進步也已將晚期肝轉移癌的緩解率提昇至40-50%，這也使得由動脈給藥來取得較高緩解率的治療方式不再具有優勢。

經動脈內來給予化學治療在以往化學治療或其他治療技術仍不佳的狀況下的確是治療某些腫瘤的考量之一。但動脈內擺置導管的技術困難度與比由靜脈給藥為高，它又有許多嚴重的副作用如疼痛、血管堵塞、組織壞死等等。在最常引用經動脈內來給予化學藥物治療的肝腫瘤治療方面，新的藥物的進步及其他新的局部治療的進步使得原有的治療優勢盡失，而又同時去冒較多併發症的危險。因此在被建議考慮任何要經動脈內來給予化學治療的方式之前，最好能與主治醫師甚至尋求第二意見來商討是否有其他治療選擇。現代腫瘤醫學的治療是不斷在進步的，這些進步也提供癌症患者有療效更好或者較不具毒性或危險性的治療。