抗恶性肿瘤药的作用机制较为复杂，主要包括以下几个方面。

从干扰核酸生物合成角度来看，抗恶性肿瘤药可通过不同环节影响核酸合成。比如，二氢叶酸还原酶抑制剂，像甲氨蝶呤，它能竞争性抑制二氢叶酸还原酶，使二氢叶酸不能转变为四氢叶酸，从而影响脱氧胸苷酸和嘌呤核苷酸的合成，进而干扰核酸合成。胸苷酸合成酶抑制剂，如氟尿嘧啶，在体内转变为氟尿嘧啶脱氧核苷酸后，可抑制胸苷酸合成酶，阻止脱氧尿苷酸甲基化为脱氧胸苷酸，影响DNA的合成。嘌呤核苷酸互变抑制剂，如巯嘌呤，能阻止肌苷酸转变为腺苷酸和鸟苷酸，干扰嘌呤代谢，阻碍核酸合成。核苷酸还原酶抑制剂，如羟基脲，可抑制核苷酸还原酶，阻止胞苷酸转变为脱氧胞苷酸，影响DNA合成。DNA多聚酶抑制剂，如阿糖胞苷，在体内经激酶作用转化为三磷酸阿糖胞苷后，可抑制DNA多聚酶的活性，影响DNA合成。

在直接影响DNA结构与功能方面，烷化剂如环磷酰胺，能与DNA分子中的鸟嘌呤、腺嘌呤和胞嘧啶的亲核基团起烷化作用，使DNA链内或链间交叉联结，导致DNA断裂，破坏其结构和功能。铂类配合物如顺铂，可与DNA结合，形成交叉联结，破坏DNA的结构和功能。丝裂霉素和博来霉素能与DNA结合，引起DNA链断裂，干扰其复制。喜树碱类能特异性抑制拓扑异构酶Ⅰ，使DNA单链断裂，影响DNA的结构和功能。

干扰转录过程和阻止RNA合成也是重要机制之一。放线菌素D可嵌入到DNA双螺旋中相邻的鸟嘌呤和胞嘧啶碱基对之间，与DNA结合成复合体，阻碍RNA多聚酶的功能，抑制RNA特别是mRNA的合成。柔红霉素、多柔比星等蒽环类抗生素能嵌入DNA碱基对之间，影响转录过程，阻止mRNA的形成。

另外，干扰蛋白质合成与功能也能发挥抗恶性肿瘤作用。长春碱类可与微管蛋白结合，抑制微管聚合，使纺锤丝不能形成，从而阻断有丝分裂，导致细胞死亡。紫杉醇类能促进微管聚合，抑制微