抗代谢药物通过抑制DNA合成所需的叶酸、嘌呤、嘧啶及嘧啶核苷酸途径，从而抑制肿瘤细胞的生存和复制所必需的代谢途径，导致肿瘤细胞死亡。抗代谢药物的结构与细胞代谢产物嘧啶、嘌呤、叶酸很相似，将代谢物的结构作细微的改变可得到大多数抗代谢药物。由于抗代谢药物的作用点不同，因此交叉耐药性相对较少。常用的抗代谢药物有嘧啶拮抗药、嘌呤拮抗药、叶酸拮抗药等。
