Основные направления работы отделения: 

Диагностика и лечение детей, больных острыми лимфобластными и миелоидными лейкозами, миелодиспластическим синдромом,ювенилиным миеломоноцитарным лейкозом, а также хроническим миелодным лейкозом диагностика и лечение детей, больных лимфомой Ходжкина и неходжинскими лимфомами, гистиоцитарными опухолями; диагностика и лечение детей с опухолями центральной нервной системы. 

 Отделение было первым в СССР, в котором проводилась систематизированная химиотерапия. 

 В отделение химиотерапии гемобластозов госпитализируются дети в возрасте до 18 лет с острыми лимфобластными и миелоидными лейкозами, хроническим миелолейкозом и миелодисплазиями, лимфомами Ходжкина (лимфогранулематоз) и неходжкинскими лимфомами, гистиоцитарными опухолями, опухолями центральной нервной системы. Клиника работает в комплексе с хорошо оснащенными диагностическими лабораториями. 

 Научная и практическая деятельность клиники направлена на совершенствование диагностики и разработку эффективных программ лечения детей, больных гемобластозами и опухолями центральной нервной системы. В отделении разработаны и успешно применяются протоколы для лечения детей с острыми миелоидными лейкозами, как с впервые диагностированными, так и с рецидивами. Кроме того, разработан протокол для лечения детей с рецидивами и рефрактерными формами лимфомы Ходжкина, с применением высокодозной химиотерапии и аутологичной трансплантацией костного мозга. С 2003 года отделение сотрудничает с международной группой ALL BFM, а больные острыми лимфобластными лейкозами получают терапию согласно международному протоколу ALL IC BFM. Широко внедряются новые технологии лечения прогностически неблагоприятных вариантов лейкозов, болезни Ходжкина и неходжкинских лимфом. Разработан и внедрен в практику протокол для лечения детей с анапластическими В-крупноклеточными лимфомами в зависимости от экспрессии опухолевыми клетками Т-клеточных антигенов.

 В 2006 г. в отделении создана группа опухолей нентральной нервной системы, которая проводит терапию больным с эмбриональными опухолями ЦНС, преимущественно медуллобластомой, глиомами высокой степени злокачественности.

 Программы терапии разработаны в соответствии с результатами международных исследований, которые проводились в ведущих Американских и Европейских клиниках. 
Ключевым научным и терапевтическим направлением является применение риск-адаптированной программы терапии у детей с медуллобластомой с учетом гистологических и молекулярно-биологических характеристик опухоли, которые радикально меняют прогноз заболевания.  

 Результатом многолетней работы высококвалифицированного коллектива сотрудников отделения является повышение эффективности лечения детей с гемобластозами и опухолями центральной нервной системы.