혈액종양내과에서 하는 가장 중요한 일은 환자들의 항암 약물치료를 전문으로 한다. 종양내과에서 진료중인 종양 질환으로는 보건복지부에서 중점관리하고 있는 6개암(위암, 대장암, 간암, 유방암, 폐암, 자궁경부암)과 두경부암, 구강암, 골육종 및 각종 육종, 각종 전이암, 췌담도암, 비뇨기암, 부인암 및 피부암 등이 있다.

항암약물치료는 세포독성 항암제를 사용하여 신속하게 성장하는 암세포를 제거하는 약물치료법으로 이러한 세포독성 항암제는 성장하는 모든 세포에 작용하므로 암세포뿐만 아니라 정상세포도 손상을 주기에 쉽지 않은 치료과정을 거쳐야 한다.

또한 대부분의 암은 유전자의 변이를 통해 발생하는데 같은 종류의 암이라도 환자별로 변이를 일으키는 유전자는 모두 다르고 어떤 유전자가 변이를 일으켜 암이 발병했는지에 따라 치료 효과와 예후가 달라지기 때문에 환자 개개인의 유전자 변이의 특성을 고려한 치료가 매우 중요하기 때문에 여러 가지 인자들을 고려해서 치료계획을 수립하고 있다.