肿瘤标志物除了能够用来筛查是否存在有肿瘤之外，还可进一步用来鉴别肿瘤的原发或是转移性。如原发性肝癌与继发性肝癌的临床表现及影像学检查有时非常相似，很难鉴别，但如果用其特异的肿瘤标志物甲胎蛋白（AFP），就有助于判断是原发的还是继发性来源。继发性肝癌指的是其他部位的恶性肿瘤转移而来，甲胎蛋白大多为阴性或轻度增高，但其原发部位癌症相关的肿瘤标志物多可见升高，如果来源于结肠癌的继发性肝癌多有癌胚抗原的升高，而AFP显著升高就往往提示是原发性肝癌。又如，肺腺癌特异性标志物甲状腺转录因子-1（TTF1）在病理组织学诊断中常常用来判断是肺的原发性腺癌还是转移癌。肿瘤标志物除了可以鉴别肿瘤的来源，还可以用来判断肿瘤是否发生转移，如，当前列腺癌患者还未发生转移时，其肿瘤标志物酸性磷酸酶（ACP）常常为正常水平或略有升高，一旦发生转移，其标志物往往明显升高，而当手术切除后ACP又可下降或恢复正常水平。可见，肿瘤标志物的用途相当广泛。