直肠癌的化疗通常以氟尿嘧啶为基础，如FOLFOX方案，即奥沙利铂加氟尿嘧啶，或者XELOX方案，即奥沙利铂加希罗达。如果病情比较晚也可以采用基因检测，进行靶向治疗或者生物免疫治疗部分患者也会获得良好的预后。
直肠癌化疗的患者会出现恶心、呕吐等反应，患者在化疗期间，需要提前配合服用止吐药及促进食欲药物，避免恶心、呕吐、食欲下降等反应出现，一般直肠癌化疗不会引起脱发等副作用，即便存在脱发，也不必过度担心，因为此类脱发均为暂时性的，头发会随时间推移重新生长。
是4-6次，以4-6次为多，这样可以将病灶明显的缩小，使患者重新获得手术切除的机会。目前临床上的例子来讲，多数的晚期的肿瘤来的时候不能切除，通过新辅助化疗进行4-6次甚至6-8次，可以成功的将它转化为可以切除的肿瘤。
常见的化疗后可能会出现以下情况，恶心呕吐、骨髓抑制、白细胞下降、红细胞下降、血小板下降、肝肾功能损害、转氨酶升高等。还会出现特殊不良反应与化疗药物相关，可能引起四肢麻木、手足综合征、腹泻等。化疗前，需要根据症状提前给予预防性处理。
直肠癌术后化疗时间间隔不宜过短，因为病人手术治疗之后身体比较虚弱，需要调养一段时间等身体恢复差不多时才能进行化疗，一般在术后3~4周身体就已经恢复差不多，就可以开始化疗治疗，需要坚持化疗6个疗程，一个疗程在21天左右，需要坚持化疗半年左右时间。
一般化疗两周期复查ct等相关检查，评价化疗效果；若有效，继续化疗两个周期，若无效，需要化疗更改化疗药物继续化疗两周期后再评价。一般化疗4-6周期。建议清淡营养饮食，戒烟，戒酒，忌辛辣、刺激性食品，少量，多餐，少食腌制烟熏食品，日常应多食牛奶、鱼类、肉类、家禽类、豆制品等蛋白质含量高的食物，多食含维生素丰富的水果，即新鲜蔬菜，多食谷物，少食高脂肪食物。