这类药物又称为抗代谢抗肿瘤药物,通过抑制DNA合成中所需的叶酸、嘌呤、嘧啶及嘧啶核苷途径,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。目前尚未发现肿瘤细胞有独特的代谢途径,由于正常细胞与肿瘤细胞之间生长分数的差别,所以抗代谢药物仍能杀死肿瘤细胞而不影响正常的细胞。常用的抗代谢药物有嘧啶拮抗物、嘌呤拮抗物、叶酸拮抗物等。