介入治療肝細胞癌的主要生理學依據是，正常肝細胞的血液供應有20-25%來自肝動脈，75-85%來自門靜脈。在原發性肝細胞癌中，90%-95%的血液供應來自肝動脈，這為肝細胞癌的血管介入治療腫瘤提供瞭解剖學基礎。
肝細胞癌介入治療是在DSA的引導下，通過人體原有的血管對病變進行局部治療，不需要打開病灶，是一種創傷最小的治療方法。血管介入治療在臨床上應用最多。主要有選擇性肝動脈灌注治療、選擇性肝動脈栓塞治療、選擇性肝動脈化療栓塞治療。三者的具體技術方法都是一樣的，就是在皮膚上穿刺一個約3-5毫米的小口，從動脈插入管子到肝癌的供血動脈，然後通過導管給藥，區別在於給藥的藥物不同。
選擇性肝動脈化療栓塞術（TACE）是通過導管同時給予化療藥物和栓塞劑，常將化療藥物和碘油在體外混合，製成一種乳化劑，然後打入血管，通過兩種途徑消滅腫瘤，選擇往往要對血管有超強的選擇性。肝臟腫瘤的血管來源很複雜，可能來源於肝內或肝外血管，重要的是腫瘤的供血動脈往往是多血管供血，對每一條血管都要儘量做到超選擇，這樣效果好，副作用小，對肝臟損害小。
選擇性肝動脈灌注（TAI）療法是通過導管在動脈內灌注藥物，其劑量等於或小於靜脈注射的劑量。這使得靶細胞內的局部藥物濃度更高，藥物與病灶的接觸時間延長，並減少了全身藥物的總劑量，達到提高療效和減少副作用的目的。常用的主要藥物是化療藥物，其療效與藥物在腫瘤部位的有效血藥濃度和藥物與腫瘤的接觸時間呈正相關。
選擇性肝動脈栓塞（TAE）是通過導管有選擇地將栓塞劑注入腫瘤血管和腫瘤供應動脈，阻斷腫瘤血供，封閉腫瘤血管床，從而抑制腫瘤生長。這相當於將腫瘤 "餓死"。
肝動脈化療栓塞術和肝動脈栓塞術常用的栓塞劑有明膠海綿、超液化碘油、海藻酸鈉微球、PVA顆粒、三丙烯微球等。
