免疫療法は、がんに対抗するために体の免疫系を活性化するために行われます。そのような治療では、腫瘍細胞の特定の遺伝学的特徴を標的にします。腫瘍の遺伝学的特徴は、がんが発生する器官に左右されません。そのため、このような薬は多くの種類のがんに対して効果的な可能性があります。（がん治療の原則も参照のこと。）
免疫系を刺激するために使用される治療にはいくつかの種類があります。また、がん治療のこの領域は精力的に研究されています。米国国立がん研究所（National Cancer Institute）は、免疫療法薬（およびがんの治療に使用される他の薬）の最新の一覧を整備しています。この一覧は、それぞれの薬の使用法についての簡潔な概要と、詳しい情報へのリンクを提供しています。
モノクローナル抗体
モノクローナル抗体療法では、がん細胞表面にある特定のタンパク質を標的とする抗体が実験室で作成され、それが使用されます。そうした抗体の多くが利用可能であり、現在研究が行われているものもあります。トラスツズマブはそうした抗体の1つで、乳がんの女性の25％にみられるがん細胞表面のHER2/neuを攻撃します。トラスツズマブは化学療法薬の効果を高めます。
リツキシマブは、リンパ腫や慢性リンパ性白血病の治療に非常に効果的です。リツキシマブを放射性同位元素と結合させて投与すると、リンパ腫細胞に放射線を直接照射できます。
ゲムツズマブ・オゾガマイシンは抗体と薬を組み合わせたもので、急性骨髄性白血病の一部の患者に効果的です。
いくつかのモノクローナル抗体は、免疫チェックポイントを利用して、体に本来備わっているがんに対する免疫を刺激します。免疫チェックポイント阻害薬と呼ばれる薬には、チェックポイントであるCTLA-4（イピリムマブ）、PD1やPD-L1（ニボルマブ、ペムブロリズマブ、デュルバルマブ、アテゾリズマブ、アベルマブ）を阻害するものがあります。ペムブロリズマブは、体のどこにがんがあるかにかかわらず、DNA修復異常があるすべての進行がんに対して使用できます。これらの薬は、単独で使用されることもあれば、他の抗がん剤と併用されることもあります。
生物学的反応修飾物質
生物学的反応修飾物質は、正常な細胞を刺激して情報を伝達する化学物質（メディエーター）を作らせ、それによって免疫系ががん細胞を発見して破壊する能力を増強します。
インターフェロンは最もよく知られていて最も広く利用されている生物学的反応修飾物質で、いくつかのタイプがあります。人間のほとんどの細胞にはインターフェロンを作る働きがありますが、バイオテクノロジーを利用してインターフェロンを製造することもできます。その作用の正確な仕組みはまだ完全には分かっていませんが、インターフェロンはカポジ肉腫や悪性黒色腫など、いくつかのがんの治療に役立ちます。特定の白血球が作り出すインターロイキン2は、腎細胞がんや転移性黒色腫の治療にも役立ちます。
インターロイキンは、特定の免疫系細胞（活性化T細胞）によって作られる情報伝達物質です。インターロイキンの使用は、転移性黒色腫の治療に役立ち、腎臓がんでも有益となる場合があります。
その他の薬
がん細胞は急速に成熟（分化）するため、ある種類の薬はがん細胞のさらに急速な成熟を促進して腫瘍の増殖を遅らせます。このような分化誘導薬は短期間しか効果がないことがあるため、多くの場合は多剤併用化学療法で使用されます。
血管新生阻害薬は、腫瘍が新しい血管を作るのを妨げます。血管の成長が妨げられると、がんは増殖して大きくなるために必要な血流が不足します。
また別の薬として、がん細胞がさらに増殖するための信号を送るのに利用される仕組み（経路）を標的にするものもあります。
ワクチン
遺伝子治療
遺伝子の変化（変異）ががんを引き起こすことから、研究者らは遺伝子を操作してがんと闘う方法を探しています。新しい進歩したタイプの遺伝子治療では、T細胞（免疫細胞の一種）の遺伝子を改変します。患者の血液からT細胞を採取し、遺伝子を改変してその患者の特定のがんを認識するようにします。改変されたT細胞は、キメラ抗原受容体細胞またはCAR-T細胞と呼ばれ、患者の血液へと戻されてがん細胞を攻撃します。最近、2つのCAR-T細胞療法が利用できるようになりました。この方法は急性リンパ芽球性白血病またはリンパ腫の患者で使用されています。
