化療後腫瘤消失復發可能性較大，惡性腫瘤化療後消失多數情況還會出現復發，是於由化療藥物作用原理和惡性腫瘤生物學行為決定。所謂的化療是採用化療藥物治療腫瘤，而化療治療癌症的原理是不同細胞對於化療藥物敏感性不同，增殖旺盛細胞對於化療敏感性高於增殖緩慢的細胞，幼稚細胞對化療的敏感性高於成熟細胞。而任何一種化療藥物或幾種化療藥物組合，在每一個療程中只能消滅固定比例的腫瘤細胞，腫瘤細胞在經過化療藥物的摧殘後還會繼續生長。

停止化療後化療藥物對於腫瘤細胞抑制及殺傷作用解除，部分處於休眠狀態的腫瘤細胞會重新進入活躍狀態，最終導致腫瘤復發。目前單獨採用化學治療只能治癒少部分惡性腫瘤，例如急性白血病、精原細胞瘤、淋巴瘤、絨毛膜癌等。但常見惡性腫瘤，例如肺癌、腸癌甚至頭頸部腫瘤僅通過化療無法治癒，醫生一般先通過放療、手術達到徹底殺滅腫瘤，而後進行化療做到鞏固治療。