Markery nowotworowe to specyficzne substancje chemiczne o zróżnicowanej budowie, wytwarzane w tkankach organizmu. Mogą pojawiać się we krwi, moczu lub tkankach osoby chorej, produkowane są przez komórki nowotworowe lub komórki zdrowe w odpowiedzi na toczący się proces chorobowy. Przybierać mogą formę  antygenu, białek, enzymów lub chormonów. W zdrowych tkankach jest ich bardzo mało, lecz przy chorobie nowotworowej ich stężenie znacznie wzrasta, zależnie od zaawansowania choroby. Badanie markerów pozwala na diagnozę nowotworu, stopnia zaawansowania nowotworu i ocenę stanu chorego.

   Oznaczenie samej obecności markerów nowotworowych we krwi nie świadczy o chorobie nowotworowej, dopóki ich poziom nie przekroczy znacznie normy. Wyższe stężenia niektórych markerów nie muszą oznaczać raka, ich podwyższony poziom może towarzyszyć chorobom o podłożu zapalnym. Jednak zawsze należy przeprowadzić dodatkowe badania by wykluczyć nowotwór. 

Nowotwór wykryty w bardzo wczesnym stadium jest niemal w 100 % wyleczalny, dlatego liczy się wszystko co jest tego wczesnym sygnałem. W kilku przypadkach taką rolę mogą pełnić:

• PSA - antygen swoisty stercza - oznaczenie tego antygenu powinni robić sobie mężczyźni po 40 roku życia: ci którzy są w grupie ryzyka (rak prostaty w rodzinie), przy niewielkim przeroście gruczołu krokowego lub co roku profilaktycznie
• Kalcytonina (hormon tarczycy) i  tyreoglobulina (białko tarczycy) - związki te są specyficznymi markerami nowotworów tarczycy - monitorować ich poziom powinny osoby u których wykryto niezłośliwe guzki tarczycy
• AFP - alfa-fetoproteina wytwarzana przez komórki płodu, jest również podwyższona u kobiet w ciąży - u pozostałych osób jej podwyższone stężenie z dużym prawdopodobieństwem może oznaczać raka pierwotnego wątroby
• AFP  i  HCG (gonadotropina kosmówkowa) - ich podwyższony poziom jest charakterystyczny dla raka zarodkowego jądra albo jajnika. 

Inne zestawy markerów pomocne w określeniu toczącego się procesu nowotworowego:

• Rak jajnika: Ca125, CA 72-4, TPA, AFP, HCG
•  ->   piersi:  Ca 15-3, CEA, TPA, TK, p53, uPA
•  ->   trzustki i przewodów żółciowych: CA 19-9, CEA, TPA, CA 125
• ->    okrężnicy i odbytnicy:  TPA, CEA, CA 19-9, p53, kalprotektyna
• ->    żołądka:  CEA, ca 72-4, CA 19-9
• ->    wątroby: TPA, AFP
• ->    jąder:  AFP, HCG, TPA
• ->    prostaty: PSA, fPSA, TPA, PAP