Die Chemotherapie hat sich zu einer wesentlichen Säule der Hirntumortherapie entwickelt. Ihr Stellenwert in der Therapie der Gliome ist nicht mehr nur auf die Rezidivtherapie beschränkt. Die Chemotherapie mit Temozolomid ist heute Standard in der Primärtherapie des Glioblastoms. Zur Optimierung der Chemotherapie werden derzeit zahlreiche große Studien durchgeführt, die sich auf den Nachweis einer Methylierung der Promoterregion des MGMT-Gens und eines Verlusts genetischen Materials auf den Chromosomenabschnitten 1p und 19q stützen. Außerhalb solcher Studien wird die Chemotherapie sowohl als Zusatztherapie als auch als Alternative zur Strahlentherapie vor allem bei anaplastischen oligodendroglialen Tumoren und niedriggradigen Gliomen eingesetzt. Primäre Lymphome des Zentralnervensystems sind vermutlich die einzigen Hirntumoren, die mit alleiniger Chemotherapie kurativ behandelt werden können. Bei Hirnmetastasen folgen die Konzepte für die Chemotherapie der für den jeweiligen Primärtumor indizierten Chemotherapie. Zudem werden Strategien der kombinierten Radiochemotherapie mit Temozolomid und mit Topotecan verfolgt. Bei der Meningeosis neoplastica werden je nach Ausbreitungsmuster der Tumorerkrankung Strahlentherapie, systemische Chemotherapie und intrathekale Chemotherapie kombiniert.

Chemotherapy has become a third major treatment option for patients with brain tumors, in addition to surgery and radiotherapy. The role of chemotherapy in the treatment of gliomas is no longer limited to recurrent disease. Temozolomide has become the standard of care in newly diagnosed glioblastoma. Several ongoing trials seek to define the role of chemotherapy in the primary care of other gliomas. Some of these studies are no longer only based on histological diagnoses, but take into consideration molecular markers such as MGMT promoter methylation and loss of genetic material on chromosomal arms 1p and 19q. Outside such clinical trials chemotherapy is used in addition to radiotherapy, e.g., in anaplastic astrocytoma, medulloblastoma or germ cell tumors, or as an alternative to radiotherapy, e.g., in anaplastic oligodendroglial tumors or low-grade gliomas. In contrast, there is no established role for chemotherapy in other tumors such as ependymomas, meningiomas or neurinomas. Primary cerebral lymphomas are probably the only brain tumors which can be cured by chemotherapy alone and only by chemotherapy. The chemotherapy of brain metastases follows the recommendations for the respective primary tumors. Further, strategies of combined radiochemotherapy using mainly temozolomide or topotecan are currently explored. Leptomeningeal metastases are treated by radiotherapy or systemic or intrathecal chemotherapy depending on their pattern of growth.