Gli studi eseguiti sia in vitro sia in vivo hanno mostrato che l'attività anti-tumorale di docetaxel è efficace contro una vasta gamma di cellule tumorali note. Il composto, inoltre, interagisce in modo sinergico con altre modalità di azione di una serie di agenti anti-neoplastici. Il farmaco è dotato di una maggiore citotossicità rispetto a paclitaxel, probabilmente a causa del suo più rapido assorbimento intracellulare.