將生物治療和化學治療聯合應用於腫瘤防治的全新綜合治療模式稱爲生物化療。常用的模式有：
（1）生物治療與化療的同時療法，如赫賽丁（Herceptin）與紫杉醇（paclitaxel）聯合治療Her-2高表達（++-+++）的乳腺癌，以及美羅華（Rituximab）與CHOP方案聯合治療CD20陽性的B細胞淋巴瘤等。
（2）生物治療與化療的序貫療法：先用化療控制全身轉移及使腫瘤負荷減少後，再用生物治療做後續治療或鞏固性治療。如晚期肺癌經過規範的化療、放療，取得較好療效後，再以CIK/IL-2進行鞏固性治療。
（3）化療失敗後的補救性單藥治療：對於化療失敗或化療後復發的晚期腫瘤病人，此時病人往往體質已很差，廣泛轉移也造成許多內臟功能的損害，這時生物治療起到補救性治療的作用。
