É normal que a primeira quimioterapia para o cancro do pulmão de pequenas células não tenha efeito. Cada pessoa tem uma condição física e uma sensibilidade diferente aos medicamentos, pelo que pode ser necessário um ou dois ciclos de quimioterapia para obter resultados. Em comparação com outros tipos de cancro do pulmão, o cancro do pulmão de pequenas células tem uma melhor eficácia da quimioterapia e da radioterapia. Geralmente, o cancro do pulmão de pequenas células não é tratado com cirurgia e a ressecção cirúrgica só é efectuada num número muito reduzido de doentes com estádio limitado. Uma vez que a maioria dos cancros do pulmão de pequenas células tem tendência a espalhar-se por todo o corpo no momento do diagnóstico e são rapidamente resistentes aos medicamentos, a quimioterapia combinada com radioterapia torácica pode ser escolhida para tratamento se a quimioterapia for ineficaz. Se for diagnosticado um cancro do pulmão de pequenas células, recomenda-se um tratamento precoce e normalizado para reduzir os efeitos adversos da doença.