再発防止のために手術後に行われる化学療法を、術後補助化学療法といいます。がんが胃の筋層に達していて、かつリンパ節転移のある病理分類の病期ⅡA、ⅡB、ⅢA、ⅢB、ⅢCの人が、術後補助化学療法の対象となります。ただし、病理分類の病期ⅡAのうち、がんが漿膜下層までにとどまり、リンパ節転移がない場合は行われません。なぜなら、根治手術ができれば再発のリスクが非常に低いからです。したがって、病理分類の病期ⅠA,ⅠBの人も術後補助化学療法の対象にはなりません。

術後補助化学療法の目的は、手術後に残る目に見えないがんが増殖して再発するのを防ぐことです。

すでに遠くの臓器への転移がある病期Ⅳの人や、手術の結果、がんが取りきれずに残ったとき、あるいは再発した場合は、化学療法が治療の主体となります。

がんの治療では、他臓器に転移したがんに対しても、もともとがんが生じた（原発の）臓器に有効な抗がん剤を使います。抗がん剤に対する反応は、原発のがんとほぼ同じと考えられるためです。

ですから、胃がんから転移した肝臓がんや腹膜のがんなどに対しても、胃がんに効果のある抗がん剤が用いられます。この場合の目的は、ＱＯＬを保ちながらできるだけ長生きできるようにすることです。

胃がんで用いられる抗がん剤は、おもに４種類です。これらを単独または組み合わせて（併用して）使用します。

術後補助化学療法に用いられるのは、飲み薬のティーエスワン（ＴＳ‐１）です。４週間（28日間）飲み続けたあと２週間休む、というパターンを手術後１年目まで続けます。ＴＳ‐１は、手術後の再発率を引き下げる効果のある抗がん剤として、用いられています。術後補助化学療法としてTS-1とドセタキセルを組み合わせて投与する方法もあります。

また、すでに転移がある場合や、再発した場合は、ＴＳ‐１とシスプラチンを併用する「ＴＳ‐１+シスプラチン療法」を実施するのが一般的です。これで効果がみられない場合は、パクリタキセル、ドセタキセル、イリノテカンを単独で投与する治療が行われます。