腫瘤標志物為腫瘤產生的、機體原本沒有或較少的蛋白。此類蛋白在血液中可檢測出，常用的腫瘤標志物包括癌胚抗原、甲胎蛋白、前列腺特異性抗原及鱗癌特異性抗原等。在腫瘤生長的過程中，可能會分泌癌胚抗原，如肺癌、胃腸道腫瘤、胰腺癌、卵巢癌等患者中可能會檢測有癌胚抗原升高。在鱗癌患者中，如頭頸部的鼻咽癌、喉癌，以及皮膚癌患者中可能會檢測到鱗癌抗原升高。前列腺癌患者有一個特異性標志物，即PSA(前列腺特異性抗原抗原)，此抗原在其他癌腫中不會升高，僅在前列腺癌中會升高，且PSA可反映前列腺癌癌細胞生長、活躍程度。如患者前列腺癌前期時，癌細胞生長較活躍，就會較高。治療后患者的癌細胞得到較好抑制時，PSA會降至較低。因此腫瘤標志物僅為患腫瘤后，機體內可檢測得到此類腫瘤分泌的蛋白。