A rákos megbetegedésben szenvedőket a CBD hatásai két szempontból is érintik. A kannabidiol tartalomnak köszönhetően a fájdalomcsillapító és étvágy javító hatású CBD olaj kemoterápia alatt hasznos kiegészítője lehet a hagyományos terápiának. Ezáltal segít csökkenteni a kemo- vagy immunterápia kellemetlen mellékhatásait, így enyhítve a nehézségeket, adott esetben lehetővé téve ezt az agresszív kezelést.
Másik kutatási terület a CBD rákos sejtek ellenes hatása, mivel egyes kísérleti tanulmányok szerint rendelkezik antitumor képességgel, így elpusztítja a rákos sejteket, és gátolja azok szaporodását. Önmagában még nem alkalmazható, csak kiegészítő terápiaként, a kezelőorvossal egyeztetve.
A betegség és a kezelés mellékhatásaként fellépő tünetek súlyossága szerint kell megválasztani az adagolást és a CBD olaj hatóanyagtartalmát, de mindenképpen a teljes spektrumú kivonatokat ajánlják. A CBD használható még a rákos megbetegedések végső stádiumában lévőknél is, ún. palliatív terápiaként. Ilyenkor csökkenti a fájdalmat, de a szorongáson is segít úrrá lenni.