AFP是原发性肝细胞癌早期诊断的一个重要指标，是肝癌诊断的最佳标志物。AFP是由胚胎时肝脏合成的一种蛋白质，但胎儿出生后肝脏不再合成，正常成人血清中含量甚微，当肝脏癌变时AFP将明显升高。通常AFP能够在肝癌患者临床症状出现前6至12个月就开始升高，AFP大于500μg/升持续4周以上，或AFP由低浓度持续升高，或AFP大于200μg/升持续8周，可诊断为原发性肝癌。此外CEA、CA199、CA125、α-L岩藻糖苷酶（AFU）、谷氨酰胺转肽酶2（GGT-2）、碱性磷酸酶（AKP）同工酶、醛缩酶同工酶、β2-微球蛋白（β2-MG）、异常凝血酶原等也可辅助诊断肝癌。临床上常联合检测血清和腹水AFP、CEA和CA199，以提高肝癌的诊断阳性率。

AFU是原发性肝癌的新诊断标记物，诊断的敏感性比较高，血清AFU活性动态曲线对判断肝癌治疗效果、估计预后和预报复发有着重要作用，但是血清AFU活力测定的特异性较差，在某些转移性肝癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌或子宫癌也有升高，甚至在某些非肿瘤性疾病如肝硬化、慢性肝炎及消化道出血等也有轻度升高。AFU和AFP联合检测，有助于肝癌的诊断。

成年正常肝脏γ-GT同工酶活性很低，但在发生癌变时其活性明显升高，常比相应的正常组织高出10倍以上。慢性活动性肝炎、肝内外梗阻以及一些肝外肿瘤血清γ-GT同工酶也明显升高，因此总γ-GT同工酶活性测定对于肝癌诊断特异性较差，但对于AFP阴性肝癌或无肝外疾病时，γ-GT同工酶测定也有助于肝癌的诊断。