腫瘤標誌物指由腫瘤組織自身產生，可反映腫瘤存在和生長的一類生化物質。主要有胚胎抗原、糖類抗原、天然自身抗原、細胞角蛋白、腫瘤相關的酶、激素以及某些癌基因等。絕大多數腫瘤標誌物可同時存在於惡性腫瘤及某些良性腫瘤、炎症、甚至正常組織中，沒有特異性為100％的腫瘤標誌物，因此腫瘤標誌物的升高不一定是腫瘤造成的。比如病毒性肝炎和肝硬化患者以及孕婦的AFP可能升高，梗阻性黃疸或風溼病患者的CA19-9數值可以高出正常值數倍，前列腺肥大、前列腺炎可以有PSA的輕、中度升高，子宮內膜異位症可以有CA125的輕、中度升高，甚至長期吸菸者CEA也會有輕度升高。因此，單憑腫瘤標誌物的檢查診斷腫瘤是有侷限性的。單次腫瘤標誌物的輕度升高或每次檢查的結果沒有大的變化時臨床意義並不大，只有動態的持續升高才有意義。對體檢中發現的某個或某幾個腫瘤標誌物的持續升高應該高度重視，並應進一步結合B超、CT、MRI、內鏡或PET/CT等檢查手段，必要時須通過病理檢查才能明確診斷。
腫瘤標誌物的變化對評價治療效果和判斷預後具有非常重要的意義。
如經手術治療後腫瘤標誌物由升高降為正常，表明手術成功；術後沒有或略有下降，隨即重新升高，提示手術可能有腫瘤殘留；術後下降，過段時間後又明顯升高，提示腫瘤復發或轉移。這種提示往往早於臨床症狀出現前數個月。腫瘤標誌物的升降能提示腫瘤患者的預後，對治療計劃的調整具有指導意義。治療後腫瘤標誌物下降說明治療有效；治療後腫瘤標誌物繼續升高，應更換治療方案，如果更換治療方案後腫瘤標誌物持續升高，往往預示著復發或轉移。
另有一點需要引起臨床醫生注意：化療、放療後立即測定腫瘤標誌物的濃度，可能會有短暫的異常升高，這是由於腫瘤壞死所致，正確的檢測時間是治療後6周。
中華醫學會檢驗醫學分會腫瘤標誌物專家委員會提出的建議是：惡性腫瘤治療結束後，應根據病情對治療前升高的腫瘤標誌物作定期隨訪監測。不同的腫瘤標誌物半衰期不同，所以監測的時間和週期也不同。大部分國內外專家建議，治療後6周做首次測定；3年內每3月測定一次；3~5年每半年一次；5~7年每年一次。隨訪中如發現有明顯升高，應1月後複測一次，連續2次升高，可預示覆發或轉移。此預示常早於臨床症狀和體徵，而有助於臨床及時處理。
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