Imunoterapija, poznata još kao biološka terapija, ili bioterapija temelji se na aktivaciji prirodnog imunosnog sustava čime se povećava sposobnost organizma da se sam bori sa malignim oboljenjem. Za razliku od tradicionalnih metoda liječenja (zračenje, kemoterapija, operativni zahvati), imunoterapija uništava samo maligne stanice u tijelu čime je zdravo tkivo očuvano, a nuspojave smanjene. Da bi imunoterapija bila djelotvorna, potrebno je uzeti u obzir zdravstveno stanje pacijenata kao i vrstu tumora kojeg je potrebno liječiti. Najvažniji faktor koji utječe na izlječenje je vrijeme. Ovakva vrsta terapije iziskuje dovoljno vremena kako bi se imunosni sustav stimulirao ili pojačao te dao pozitivan ishod terapije. Jedna od prvih metoda imunoterapije bilo je liječenje pomoću citokina. Citokini su proteini male molekularne mase koji djeluju trenutno na maligne stanice tako što koče njihov rast stimuliranjem imunoloških stanica. Drugi oblik imunoterapije je upotreba monoklonskih antitijela koja se vežu na specifične proteine koje proizvode stanice te na taj način zaustavljaju deaktivaciju stanica T čime se povećava protutumorski imunosni odgovor. Noviji pristup liječenja je terapija cjepivom koja se temelji na pokušaju da se tumorske stanice lakše učine vidljivima imunološkom sustavu. Metastatski tumori najčešće se tretiraju metodom adoptivne imunoterapije. Takva terapija temelji se na prijenostu (transferu) imunoloških stanica, a najkorištenija metoda je adoptivni celularni transfer (ACT).