Ko se bolnik z rakom dobro odzove na kemoterapijo, bo morda lahko prenehal jemati zdravila proti raku. Včasih pa zdravnik priporoča nadaljevanje z nizko koncentracijo več kemoterapevtskih zdravil še nekaj časa, potem ko rak preide v remisijo. Ta vrsta zdravljenja, katere cilj je preprečiti ponovitev raka, se imenuje vzdrževalna kemoterapija. Ker se odzivi na kemoterapijo razlikujejo, se zdi, da vzdrževalna kemoterapija ni koristna za vse bolnike z rakom, temveč lahko vpliva na kakovost življenja in bolnike izpostavi nepotrebnim tveganjem. Zdi se, da vzdrževalna kemoterapija ni učinkovita pri številnih vrstah raka, vendar se posebne oblike levkemije najbolje odzovejo.
Kemoterapija opisuje režim zdravil, ki lahko potencialno zdravijo in celo obrnejo rast raka. Obstajajo različne oblike kemoterapevtskih zdravil in vse imajo stranske učinke. Te segajo od neprijetnih, kot sta bruhanje in izpadanje las, do nevarnih, kot je povečano tveganje za okužbo. Zaradi stranskih učinkov mnogi bolniki z rakom z veseljem prenehajo jemati kemoterapijo, ko njihov rak remisije.
Zgodnje različice kemoterapevtskih zdravil so bile bolj strupene in so imele hujše stranske učinke kot nekatere najnovejše različice. Tradicionalni pristop k kemoterapiji je bil, da lahko bolnik, ko je rak remisijo, preneha jemati zdravila in se vrne v normalno kakovost življenja. Ker novejša zdravila predstavljajo manjše tveganje za zdravje in kakovost življenja kot starejše različice, je lahko potencialno tveganje za bolnika manjše, zato je bolnik lahko bolj dovzeten za vzdrževalno kemoterapijo.
Kljub temu, da se novejša zdravila bolj prenašajo kot starejša zdravila, koncept vzdrževalne terapije ni primeren za številne vrste raka. To je zato, ker raziskave o učinkovitosti dolgotrajnega jemanja zdravil po začetni uspešni kemoterapiji zdravnikom povedo, da vzdrževalna terapija v večini primerov ne preprečuje, da bi se rak ponovil. Zdi se, da večina rakov spada v to skupino, kjer bolniki nimajo koristi od vzdrževalne kemoterapije.
Akutna limfocitna levkemija in akutna promielocitna levkemija sta izjemi od pravila. Ljudje z enim od teh rakov lahko zmanjšajo možnost, da se rak vrne, če jemljejo vzdrževalna zdravila. Rezultati raziskav dokazujejo, da terapija pomaga ljudem, da živijo dlje in imajo daljša obdobja remisije kot ljudje, ki ne jemljejo vzdrževanja.
Dokazi v prid vzdrževalnemu zdravljenju drugih vrst raka od leta 2011 ne kažejo, da je terapija na splošno koristna za bolnike. Težava pri zdravljenju raka pa je, da imajo posamezni ljudje različne biološke odzive na raka, kar ima za posledico različne odzive na zdravljenje. Zato še potekajo raziskave o tem, kateri ljudje potrebujejo vzdrževalna zdravila in kateri se ne bodo odzvali na zdravljenje.