Los marcadores tumorales son una serie de sustancias que pueden detectarse, dependiendo del tipo de marcador, en sangre, orina, heces u otros tejidos del organismo y cuya presencia en una concentración superior a determinado nivel puede indicar la existencia de un cáncer. Aunque una concentración anormal de un marcador tumoral pueda sugerir la presencia de cáncer, esto, por sí mismo, no es suficiente para diagnosticarlo. Generalmente su utilidad se reduce a sospechar el diagnóstico o valorar la evolución de un tumor detectado por otros procedimientos.

La mayor parte de los marcadores tumorales pueden ser producidos también por las células normales, por lo que existen falsos positivos. Además, algunas enfermedades no cancerosas provocan que los niveles de ciertos marcadores tumorales se incrementen. En otras ocasiones el resultado del test es negativo y sin embargo existe un tumor maligno (falso negativo). La interpretación del resultado, tanto positivo como negativo para un determinado marcador tumoral puede llegar a revestir gran complejidad, por lo que es imprescindible el asesoramiento médico.