Do tej grupy zalicza się: pochodne kamptotecyny (irynotekan i topotekan), jako blokery I topoizomerazy oraz lignany (etopozyd i tenipozyd), jako blokery II topoizomerazy. Do najgroźniejszych powikłań należą wtórne białaczki, szczególnie w przypadku etopozydu i tenipozydu. w przypadku antybiotyków o działaniu cytostatycznym Dochodzi bądź do stabilizacji DNA poprzez utworzenie niemożliwej do rozplecenia spirali (antracykliny), bądź do przecięcia nici DNA (bleomycyna), bądź również do efektu alkilującego (mitomycyna). Jest to więc grupa cytostatyków najmniej jednolita pod względem działania na komórki nowotworu. Antybiotyki mają szerokie działanie przeciwnowotworowe. Do groźnych działań ubocznych należą: uszkodzenie mięśnia sercowego (antracykliny), uszkodzenie płuc (bleomycyna). w przypadku antymetabolitów Dochodzi bądź do zahamowania reakcji enzymatycznych, które umożliwiają podział komórek nowotworowych (inhibitory tetrahydrogenazy folianowej; metotreksat, ralitreksed, pemetreksed), bądź wbudowania do struktury DNA jako fałszywy budulec, poprzez łudzące podobieństwo w budowie chemicznej do prawdziwego;