虽然肿瘤标志物检查已广泛应用于临床，但其特异性和准确性并不足以代替病理检查做为肿瘤诊断的金标准。因为肿瘤标志物检测呈阳性不一定是肿瘤，而仅仅是一种提示和信号，需要结合患者的病史、症状、体检及影像检查来综合判断。同时，肿瘤标志物检测呈阴性不一定就能排除肿瘤，因其检测存在假阳性或假阴性，比如某些良性疾病、某些生理变化（如妊娠和月经）以及红斑狼疮、肾小球肾炎等自身免疫性疾病，肿瘤标志物多呈阳性反应。如果产生肿瘤标志的肿瘤的细胞数目少或者肿瘤组织本身血液循环差，其产生的肿瘤标志物不能分泌到外周血中，检测结果有可能出现假阴性，比如10%～20%的原发性肝癌患者肿瘤标志物AFP检测始终为阴性，或测定值升高不显著，宫颈癌早期患者中也只有约30%～50%的人会查出肿瘤标志物糖链抗125（CA125）升高。