कैंसर की दवाएँ, अन्य दवाओं के साथ दिए जाने पर अधिक प्रभावी होती हैं। मिश्रण थेरेपी के पीछे तर्क है कि ऐसी दवाओं का इस्तेमाल किया जाए जो भिन्न प्रक्रियाओं से काम करती हों, जिससे प्रतिरोधी कैंसर कोशिकाओं के विकसित होने की संभावना कम हो जाए। जब अलग-अलग प्रभावों वाली दवाई मिला दी जाती हैं, तब प्रत्येक दवा को सबसे अच्छी खुराक में, बिना असहनीय दुष्प्रभाव के इस्तेमाल किया जा सकता है। (कैंसर उपचार के सिद्धांत भी देखें।)
कुछ कैंसर के लिए, कैंसर सर्जरी, रेडिएशन थेरेपी और कीमोथेरेपी या कैंसर की अन्य दवाओं को मिलाना सबसे अच्छा तरीका होता है। सर्जरी या रेडिएशन थेरेपी स्थानीय रूप से सीमित कैंसर का उपचार करती है, जबकि कैंसर दवाएँ दूर की जगहों तक फैल चुकी कैंसर कोशिकाओं को भी खत्म करती हैं।
कई बार ट्यूमर को संकुचित करने के लिए सर्जरी करने से पहले, रेडिएशन थेरेपी या कीमोथेरेपी दी जाती है, जिससे उसको सर्जरी द्वारा पूरी तरह से निकाले जा सकने की संभावना बढ़ जाती है (इस तकनीक को नियोएड्जुवेंट थेरेपी कहते हैं)। सर्जरी के बाद दी जाने वाली रेडिएशन थेरेपी और/या कीमोथेरेपी (जिसे एड्जुवेंट थेरेपी कहते हैं) से बची हुई कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करने में मदद मिलती है।
कैंसर का चरण और प्रकार यह तय करता है कि केवल एक ही थेरेपी की जाए या एक से ज़्यादा थेरेपियों को आज़माने की ज़रूरत है। उदाहरण के लिए, शुरुआती चरण के स्तन कैंसर का उपचार केवल सर्जरी से या फिर रेडिएशन थेरेपी, कीमोथेरेपी के साथ सर्जरी से या ट्यूमर के आकार और पुनरावृत्ति के जोखिम के आधार पर 3 उपचारों से किया जा सकता है। स्थानीय रूप से उन्नत स्तन कैंसर का उपचार अक्सर कीमोथैरेपी, विकिरण थैरेपी, और सर्जरी से ही किया जाता है।
कभी-कभी मिश्रित थेरेपी का इस्तेमाल इलाज के लिए नहीं बल्कि लक्षणों को कम करने और लंबी उम्र के लिए किया जाता है। मिश्रित थेरेपी उन्नत कैंसर वाले ऐसे लोगों के लिए उपयोगी हो सकती है जिनके लिए रेडिएशन थेरेपी या सर्जिकल उपचार उपयुक्त नहीं हैं (उदाहरण के लिए, गैर-लघु कोशिका फेफड़ों का कैंसर, इसोफ़ेजियल कैंसर, या ब्लैडर के ऐसे कैंसर से ग्रस्त लोग जिसे सर्जरी द्वारा पूरी तरह से निकाला नहीं जा सकता)।