תרופות כימותרפיה לסרטן ריאה ניתנות בדרך כלל לווריד (IV) או על ידי מתן זריקה שנמשכת כמה דקות או על ידי אינפוזיה ממושכת. ניתן לקבל טיפול כימותרפיה בחדרו של הרופא, במרפאה כימותרפית או במסגרת בית חולים. לעיתים קרובות נדרשת מערכת עירוי לווריד (IV- intravenous) מעט גדולה וחזקה יותר כדי לתת טיפול כימותרפי, כמו צנתר ורידי מרכזי (CVC- central venous catheter), או התקני גישה ורידית מרכזית (CVAD- central venous access devices) או קו מרכזי (central line). הם משמשים להזרמת תרופות, מוצרי דם, חומרים מזינים או נוזלים ישירות לדם. ניתן להשתמש בהם גם בכדי לבצע בדיקת דם.
קיימים סוגים שונים של צנתרים ורידיים מרכזיים CVC. שני הסוגים הנפוצים ביותר הם פורט ופיק ליין (PICC line). הטיפול ניתן במחזורים הכוללים תקופת טיפול שלאחריה תקופת מנוחה, וזאת על מנת לאפשר לגוף להתאושש. מחזורים כימותרפיים יימשכו בדרך כלל בין 3-4 שבועות וטיפול ראשוני בדרך כלל במשך 4 עד 6 מחזורים.
לוח הזמנים משתנה בהתאם לתרופה בה משתמשים. לדוגמה, יש סוגים מסוימים של תרופות בהם מנת הכימותרפיה ניתנת ביום הראשון של המחזור. טיפולים אחרים ניתנים למשל כמה ימים ברצף, או פעם בשבוע. ולאחר מכן, בסוף המחזור, מתחיל מחזור חדש של טיפול בכימותרפיה.
בשלבי סרטן מתקדמים, משלבים את הכימותרפיה הראשונית יחד עם תרופה אימונותרפית במשך 4-6 מחזורים.
מעבר לזה, הרופא יכול להמליץ על המשך טיפול באמצעות תרופה אימונותרפית בלבד, עבור אנשים שהגיבו היטב לכימותרפיה הראשונית שלהם או כאשר הסרטן לא החמיר אצלם.
אם הסרטן מתקדם (מחמיר) במהלך הטיפול או חוזר לאחר סיום הטיפול, ניתן לנסות תרופות כימותרפיות אחרות. בחירת התרופות תלויה במידה מסוימת ברגע בו הסרטן מתחיל לגדול שוב (ככל שהסרטן חוזר לאחר זמן רב יותר, כך גדל הסיכוי של המטופל להגיב באופן חיובי להמשך טיפול).
* אם הסרטן חוזר לאחר יותר משישה חודשים מסיום הטיפול, הוא עלול להגיב שוב לאותן תרופות כימותרפיות שניתנו בטיפול הראשונה.
* אם הסרטן חוזר מוקדם יותר, או אם הוא ממשיך לגדול במהלך הטיפול, סביר להניח כי טיפול נוסף באותן תרופות לא יועיל. אם יינתן טיפול בכימותרפיה נוספת, מרבית הרופאים יעדיפו טיפול בתרופה יחידה ושונה כדי לסייע במזעור תופעות הלוואי. התרופה Topotecan, שניתנת בעירוי תוך וורידי (IV) או בכדורים, היא התרופה בה משתמשים לרוב, אם כי עלולים לנסות גם תרופות אחרות.
SCLC שמתקדם או שחוזר עלול להיות קשה לטיפול ולכן, כדאי להשתתף במחקר קליני של תרופה חדשה, השתתפות בניסוי קליני של טיפולים חדשים יותר, עשויה להיות אפשרות טובה עבור אנשים מסוימים.