Es un medicamento que se usa solo o con cisplatino para tratar ciertos tipos de cáncer de pulmón de células no pequeñas que están localmente avanzados o que se diseminaron a otras partes del cuerpo. También se usa con cisplatino para tratar el mesotelioma pleural maligno de pacientes cuyo cáncer no se puede tratar con cirugía. Asimismo, está en estudio para tratar otros tipos de cáncer. El pemetrexed disódico impide que las células usen ácido fólico para elaborar ADN y es posible que destruya células cancerosas. Es un tipo de antagonista del folato: también se llama Alimta y LY231514.