El análisis de los marcadores tumorales se realiza en el laboratorio para el diagnóstico de diferentes tipos de tumores malignos. Son sustancias que las células producen en respuesta al cáncer en el cuerpo. Algunos son específicos como el PSA para cáncer de próstata. Otros como el CEA, CA125, se elevan en casos de cáncer de ovario, colon y pulmón.

Los marcadores tumorales se usan clínicamente, para hacer pruebas de detección a las personas con alto riesgo de cáncer.

Es de gran importancia para planificar el tratamiento. Si los niveles de los marcadores tumorales disminuyen, eso generalmente significa que el tratamiento está dando resultado.
Sirven para averiguar si un cáncer se ha diseminado a otros tejidos. También para predecir el resultado o la evolución probable de una enfermedad y sobre todo averiguar si un cáncer ha reaparecido, después de un tratamiento.