恶性肿瘤的特征性改变是转移，发生转移的肿瘤具备原发灶肿瘤标志物的特点外。比如，血清CEA、CA199和AFP对结肠癌肝转移的诊断有明确的临床价值，联合检测可提高对结肠癌肝转移的诊断准确性。胃癌有肝转移患者的血清CA199、CA242、CA724、CEA阳性率均显著高于无肝转移的患者，CA724阳性与卵巢转移相关。血清CEA、CA199、CA125水平的增高与结直肠癌肝转移具有相关性。Logistic多因素回归分析显示血清CEA、CA199、CA125水平是结直肠癌肝转移的独立相关因素。血清CA125、CA153、CEA等标志物联合检测在乳腺癌骨转移诊断中应用价值较高。肺癌脑转移和CEA、CYFRA21-1、SCC-Ag升高、分化程度低、淋巴结转移有关，而和性别、年龄、吸烟史、AFP、NSE、CA125、病理类型无关；其中CYFRA21-1、CEA、SCC-Ag升高、分化程度、淋巴结转移是肺癌脑转移独立危险因素。

癌细胞转移后对靶器官组织破坏后也会出现一些肿瘤标志物的变化，胃癌、结直肠癌等腹腔癌转移到肝脏，黄疸、转氨酶和凝血酶等肝功能指标会发生变化，这些变化，乳腺癌、肺癌和前列腺癌发生骨转移时溶骨可导致碱性磷酸酶水平升高，这些标志物可以提示远处转移发生，对化疗和预后评价也极具指导意义。