直肠癌的化疗药物的种类较多，临床常用药物包括奥沙利铂、伊立替康、5-氟尿嘧啶类药物，包括5-FU、卡培他滨等，还有目前三线治疗的TAS-102，也属化疗药物的范畴。在治疗过程中，根据上述基本的用药，给予相应组合，如两药联合或者三药联合。两药联合包括FOLFOX或者FOLFIRI，即5-FU联合奥沙利铂或者CPT11(伊立替康)，临床较为常用。

若是晚期肠癌病人，需根据患者的基因状态，如KRAS、NRAS、BRAF等基因状态，选择化疗联合靶向药物治疗。而且需评判患者的毒副反应以及肿瘤部位，再进行综合治疗的选择。可选用抗VEGF单抗或抗VGF单抗等化疗，联合靶向治疗。若患者有转化的需求，或者患者体能状态较好，能够耐受较强的化疗，可以选用三药联合化疗，包括5-FU、奥沙利铂和伊立替康三药联合，对直肠癌的治疗较为有效。通常选择化疗药物，需要明确直肠癌治疗的阶段。若是术后辅助阶段，通常选用的方案不同。若属于直肠癌晚期，或者以转化治疗、相应的一线或二线治疗为主，则化疗用药都可有部分变化，医生可予以专科的判断和选择。