肿瘤标志物的主要临床应用价值是判断治疗肿瘤的疗效和复发监测。临床可通过对肿瘤患者治疗前后及随访中肿瘤标志物浓度变化的监测，了解肿瘤治疗是否有效，并判断其预后。对于原发性肝癌，约2/3患者血清中AFP升高，正常人群一般不超过20ng/ml，在胚胎细胞和内胚层细胞型睾丸癌患者中AFP也可升高，可用于此类癌症的随访。多发性骨髓瘤和一些淋巴瘤患者血清中β2微球蛋白升高，对于评价预后有重要价值，当β2微球蛋白超过3ng/ml时，提示预后不良。膀胱癌患者尿液中出现膀胱肿瘤抗原BTA，它可单独或与核基质蛋白NMP22联合用于监测癌症的复发。CA125是常见的上皮型卵巢癌的标准肿瘤标志物，可用于监测癌症的复发或评价预后。CA199目前认为是胰腺癌患者的最佳肿瘤标志物，它不常用于检测早期疾病，主要用于中晚期癌症的治疗观察。Her-2是最初发现于乳腺癌的标志物，可以释放入血液，它仅用于评价预后。PSA是目前用于前列腺癌早期诊断的生物标志，PSA对于随访具有重要价值，根治性手术后，PSA水平应降至0，当患者手术或放射治疗后，PSA水平的再次升高提示癌症复发。