In klassiek fase 2 onderzoek dient een onderscheid gemaakt te worden tussen vroeg en laat fase 2 onderzoek. In het eerste wordt de antitumor activiteit van een nieuw middel bepaald bij een patiënt met een specifieke tumor, evenals gedetailleerde details van de nevenwerkingen. In later fase 2 onderzoek wordt verder onderzocht of de aangetoonde antitumor activiteit van een nieuwe behandeling voor longkanker in een specifiek tumortype voldoende is om grootschalig vergelijkend onderzoek (fase 3) op te zetten om na te gaan of de nieuwe behandeling beter is dan de bestaande behandeling.
Biomerker gedreven fase 2 onderzoek - in patiënten waar de longkanker een heel specifieke biomerker heeft - is vaak het directe vervolg op biomerker gedreven fase 1 onderzoek, waar vaak al goede antitumor activiteit werd gezien.