肿瘤标志物是反映肿瘤存在的化学、生物类物质。它们或仅见于胚胎组织，或在肿瘤组织中的含量大大超过在正常组织里的含量，它们的存在或量变可以提示肿瘤的性质。甲胎蛋白（AFP）是最常用的肝癌诊断标志物。它是一种糖蛋白，正常情况下，这种蛋白主要来自胚胎的肝细胞，胎儿出生后约两周甲胎蛋白从血液中消失，因此正常人血清中甲胎蛋白的含量尚不到20ug/L。但当肝细胞发生癌变时，却又恢复了产生这种蛋白质的功能，而且随着原发性肝癌的快速生长它在血清中的含量会急剧增加，于是甲胎蛋白就成了诊断原发性肝癌的一个特异性临床指标。
但是甲胎蛋白的含量和肝癌并不一定呈正相关。大量的临床试验发现，约80％的肝癌患者血清AFP会明显升高。而其他原因也可引起甲胎蛋白升高：生殖细胞肿瘤患者出现AFP阳性率为50％，其他如胰腺癌、肺癌及肝硬化等患者亦可出现不同程度的AFP升高。部分肝硬化患者也会长期出现AFP为上千ug/L的情况，却多年都没有肝癌的迹象。其次，甲胎蛋白虽然是肝癌细胞分泌的一种蛋白，但也有部分肝癌细胞不分泌甲胎蛋白，临床观察约有30％～40％的肝癌患者甲胎蛋白在正常范围。所以并不是所有肝癌患者一定会出现甲胎蛋白升高，约20％的晚期肝癌患者，直至病故前，AFP仍不超过10ug/L。此外，孕妇血液中的甲胎蛋白值也会高一些。病毒性肝炎患者甲胎蛋白有轻、中度升高，一般在50～300ug/L，与肝细胞癌的不同点在于甲胎蛋白升高幅度低，一般不持续增高，经治疗后可降低以至恢复。30％新生儿肝炎可测出甲胎蛋白，发生率随病情的严重度而增加。
由上可知，虽然甲胎蛋白检测对早期肝癌的发现具有重要意义，但是甲胎蛋白检测只能作为肝癌的辅助检查方式，无论甲胎蛋白是阴性还是阳性，都不能仅凭本项检测来确诊肝癌。
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