国内外已广泛开展的生物治疗，涉及免疫治疗（细胞因子、过继性细胞免疫、单克隆抗体、肿瘤疫苗）、基因治疗、内分泌治疗、干细胞治疗等多个方面。目前，大多数生物治疗方法或技术尚处于研发和临床试验阶段，小部分已应用于临床。一些单中心的小规模临床试验结果表明生物治疗可提高患者的生活质量、减少术后复发率。

乙型肝炎相关性肝癌患者根治性切除术后长期应用 INF-α 辅助治疗，可以有效地延缓和降低复发率，并具有抗病毒疗效。一般认为，适当应用胸腺素 α1 和 IL2 可以增强免疫功能、辅助抗病毒和抗肿瘤作用，有助于降低术后复发和改善生活质量。目前用于肝癌过继性细胞免疫治疗的免疫活性细胞主要是细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK）和特异杀伤性 T 淋巴细胞（CTL）。CIK 细胞治疗对于清除残癌、降低抗肿瘤毒副反应、改善生活质量有较好疗效。放射免疫靶向治疗具有一定疗效。我国 SFDA 已批准 131I- 美妥昔单抗注射液用于肝癌治疗，需扩大病例，进一步观察，获得更确切的证据，尚不推荐作为常规治疗。肝癌疫苗和基因治疗正在进行临床试验中，其中树突状细胞（DC）疫苗受到较多关注。生物化疗等综合治疗模式显示出良好的效果和耐受性，但缺乏大规模、多中心协作研究的证据。由于生物治疗开展随机对照的大规模临床试验研究难度大，循证医学证据还不充分，不推荐作为常规治疗，但可作为辅助治疗或不能手术情况下的治疗选择。