Ο ενδαρτηριακός χημειοεμβολισμός είναι η τοπική χημειοθεραπεία που οδηγεί το φάρμακο μέσα στον όγκο. Διενεργείται από τον εξειδικευμένο επεμβατικό ακτινολόγο σε συνεργασία με τον ογκολόγο παθολόγο, ο οποίος είναι αυτός που θα ορίσει ποια είναι τα χημειοθεραπευτικά φάρμακα που πρέπει να δοθούν στον κάθε συγκεκριμένο ασθενή.
Σε ειδικό νοσηλευτικό κέντρο που διαθέτει ψηφιακό αγγειογράφο, ο επεμβατικός ακτινολόγος χωρίς επέμβαση αλλά διαδερμικά, περνά καθετήρες και μικροκαθετήρες μέσα από τα αγγεία τα οποία τροφοδοτούν τον όγκο με αίμα και όταν φτάσει στο κέντρο του όγκου, εγχύνει το χημειοθεραπευτικό φάρμακο χωρίς να προκαλεί βλάβες σε όμορα ζωτικά όργανα, που είναι ελεύθερα νόσου.
Με τον ίδιο τρόπο μετά τον χημειοεμβολισμό μπορεί να γίνει εμβολισμός. Δηλαδή, ο επεμβατικός ακτινολόγος να μπλοκάρει τα αγγεία ώστε να σταματήσουν να τροφοδοτούν με αίμα τον όγκο και να επιτευχθεί η ισχαιμία και τελικά η νέκρωσή του. Σε ορισμένες περιπτώσεις ενδείκνυται μόνο εμβολισμός.