Identificirano je više od 50 vrsta sarkoma mekog tkiva. Većina njih ima molekularnu promjenu tipičnu za tu vrstu sarkoma i koristi se za potvrdu dijagnoze sarkoma. Na primjer: sinovijalni sarkom: t(X; 18) (p11.2; q11.2), alveolarni rabdomiosarkom t (2:13) (q13; q14) itd. Izbor liječenja ovisi o vrsti sarkoma. Uloga kemoterapije trenutno je prisutna i u kurativnim i u uznapredovalim stanjima raka.
Trenutna uloga kemoterapije za pacijente s lokaliziranom bolešću nije dobro definirana, iako postoji veće prihvaćanje kemoterapije kod sarkoma visokog rizika poput velikih tumora, visokog stupnja i kemosenzitivnih histologija poput sinovijalnog sarkoma, leiomiosarkoma itd. Kemoterapija se u takvim slučajevima često razmatra u kombinaciji (ifosfamid + doksorubicin, docetaksel + gemcitabin) nakon operacije. Posebno se može razmotriti u ove dvije situacije: Kada se smatra da bolest ima visok rizik od recidiva (tj. visokog stupnja, duboko ukorijenjena, > 2 cm). U odabranim slučajevima, preoperativna kemoterapija se također daje uz radioterapiju kako bi se bolest smanjila i učinila operabilnom. Ponekad se hipertermija s kemoterapijom primjenjuje u određenim kliničkim situacijama.
Kemoterapija je glavni oslonac liječenja uznapredovale bolesti, jer primijenjeni lijekovi ulaze u krvotok i dopiru do stanica raka u cijelom tijelu. Ovi se lijekovi mogu davati sami ili u kombinaciji te se mogu davati ambulantno ili stacionarno s prijemom u bolnicu na nekoliko dana. Kemoterapija se daje u ciklusima liječenja, a kemoterapijski režim obično se sastoji od nekoliko ciklusa koji se daju tijekom određenog razdoblja: broj ciklusa ovisi o vrsti, mjestu i veličini sarkoma te o tome kako reagira na lijekove. Najčešći režim liječenja je doksorubicin sam ili u kombinaciji s ifosfamidom, docetaksel s gemcitabinom itd. Uobičajene nuspojave su niska krvna slika, povraćanje, alopecija, umor, a te se nuspojave mogu uvelike kontrolirati odgovarajućom potpornom njegom. Kod nekih sarkoma, poput alveolarnog sarkoma mekog dijela tijela i angiogeneze, lijekovi koji ciljaju VEGF, poput pazopaniba, imaju vrlo dobru kliničku aktivnost i pacijenti postižu dugoročnu kontrolu bolesti. Postoje mnoga ispitivanja u liječenju sarkoma jer korist od kemoterapije još uvijek nije optimalna.