晚期NSCLC个体化治疗是基于每个病人肿瘤的分子生物学特征，结合临床特点，进行量体裁衣式的治疗。需要说明的是，这种治疗是在循证医学指导下，不违反规范化治疗的基本原则，考虑一类或某个个体患者的肿瘤异质性，合理进行一线、二线或三线化疗/生物靶向治疗。
首先，晚期NSCLC个体化治疗一定要紧密结合患者的临床特点。诸多的研究已证实，患者的年龄、性别、ECOG行为状态评分、组织学类型、肿瘤的转移部位、是否吸烟等，都可能影响患者的预后，特别是当晚期NSCLC进入生物靶向治疗时代，这些肿瘤异质性对治疗疗效的影响已非常显著。
其次，晚期NSCLC个体化治疗一定要尽量体现患者肿瘤的分子生物学特征。在影响化疗疗效的相关分子生物学标记中，一些研究已显示肿瘤核苷酸切除修复交叉互补组1（excision repair cross-complenting group 1, ERCC1）的表达水平与铂类药物对NSCLC的疗效密切相关，而核糖核苷酸还原酶调节因子1（ribonucleotide reductase M1,RRM1）的表达水平与吉西他滨对NSCLC的疗效密切相关，胸苷酸合成酶（Thymidylate synthetase,TS）表达水平可能解释影响TS药物对不同肿瘤组织学类型疗效差异等。在影响生物靶向药物疗效的相关分子生物学标记中，表皮生长因子受体（EGFR）的拷贝数、EGFR的突变状态以及K-ras的突变状态都可能会影响以EGFR信号通路为靶点的药物的疗效。
再者，当晚期NSCLC个体化治疗难以获得较全面的分子生物学特征的时候，应考虑到患者的临床特点与分子生物学特征的相关性，如不吸烟的女性腺癌患者，EGFR突变率高可达60％，而K-ras突变率低多为野生型；而TS的表达在肺鳞癌明显高于腺癌，高度恶性的明显高于低度恶性等等。
