がん細胞の作るたんぱく質やホルモンが増殖の指標になる場合があり、治療効果や再発の有無をみるのに役立っている。前立腺抗原PSAを除き、早期がんの発見にはあまり役立たない。マーカーとなるヒト腫瘍抗原のほとんどは正常たんぱく質である。正常たんぱく質の変異部分に対する免疫反応が引き金になって抗体が作られる場合と、腫瘍に発現する過剰な産物に対して免疫寛容性が破綻し、免疫反応が起きる可能性が考えられている。炎症などでマーカーの数値が高まるものもあるので鑑別が必要である。

図「腫瘍マーカーの種類」