Om behandelingen voor kanker verder te optimaliseren wordt voortdurend onderzoek gedaan naar nieuwe behandelmogelijkheden. Hierbij wordt via verschillende fases van onderzoek gekeken naar toxiciteit (bijwerkingen) en veiligheid (fase I), naar de respons en overleving van de patiënt (fase II), waarna ten slotte een vergelijking van de nieuwe behandeling met de standaardbehandeling plaatsvindt (fase III). Naast onderzoek naar geheel nieuwe middelen of combinaties van middelen per tumorsoort, wordt tegenwoordig ook steeds meer gekeken naar een specifieke mutatie, receptor of biomarker van de kankercel. Dit klinisch wetenschappelijk onderzoek vindt plaats binnen strakke wettelijke kaders. Verpleegkundigen kunnen vanuit verschillende functies betrokken zijn bij dit onderzoek. Vanuit hun functie hebben zij een rol bij de voorbereiding en uitvoering van het onderzoek, het begeleiden van patiënten tijdens het onderzoek en het verzamelen van gegevens. Deze verpleegkundigen hebben vaak unieke kennis van bijwerkingen en de wijze waarop nieuwe behandelingen verdragen worden.