抗代谢类抗肿瘤药，通过干扰细胞起到抗肿瘤作用。临床常用的抗代谢类抗肿瘤药物较多，主要包括甲氨蝶呤、氟尿嘧啶、阿糖胞苷，以及培美曲塞。
1、甲氨蝶呤：属于叶酸还原酶抑制剂，可以抑制二氢叶酸还原酶，阻碍嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成过程，使DNA生物合成受到抑制。主要用于治疗急性白血病、非霍奇金淋巴瘤、绒毛膜上皮癌，以及恶性葡萄胎、乳腺癌等；
2、氟尿嘧啶：属于抗嘧啶类的抗代谢药物，可以抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶，从而抑制肿瘤细胞DNA的合成。主要用于治疗消化道肿瘤，以及乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌等；
3、阿糖胞苷：进入人体经激酶磷酸化后产生的物质，能抑制DNA聚合酶的合成，阻碍二磷酸胞苷转变为二磷酸脱氧胞苷，从而抑制肿瘤细胞DNA聚合及合成。主要用来治疗急性髓细胞白血病、急性淋巴细胞白血病、慢性髓性白血病、非霍奇金淋巴瘤等；
4、培美曲塞：能够竞争性地抑制多种酶，使叶酸代谢和核苷酸合成过程出现异常，从而抑制肿瘤细胞的生长增殖。主要用于治疗不易手术的恶性胸膜间皮瘤，也可以用来治疗非小细胞肺癌。