肝癌的肿瘤标志物主要有甲胎蛋白（AFP）、异常凝血酶原（PIVKA - Ⅱ）、糖类抗原19 - 9（CA19 - 9）等。其中甲胎蛋白是较为常用的肝癌肿瘤标志物，约70%的肝癌患者血清中甲胎蛋白会升高，一般血清中甲胎蛋白含量大于400μg/L时，对原发性肝癌有较大的辅助诊断价值。
甲胎蛋白：
甲胎蛋白是一种糖蛋白，主要由胎儿肝细胞及卵黄囊合成。在成人，甲胎蛋白主要存在于血液中，当肝细胞发生癌变时，又能重新恢复产生这种蛋白质的功能。除了肝癌，在生殖细胞肿瘤（如睾丸癌、卵巢癌）、胚胎性肿瘤等疾病时，甲胎蛋白也可能升高。但需要注意的是，怀孕妇女、新生儿也会出现甲胎蛋白的升高，不过一般会在产后3个月左右恢复正常，新生儿则在出生后1年内逐渐降至正常水平。
异常凝血酶原：
异常凝血酶原也叫维生素K缺乏或拮抗剂 - Ⅱ诱导的蛋白。在肝癌细胞中，由于相关酶的作用，会产生异常凝血酶原。它在肝癌患者中的阳性率约为67%，并且其水平与肝癌的分期有一定关系，分期越晚，异常凝血酶原往往越高。而且，异常凝血酶原对于一些AFP阴性的肝癌患者有一定的诊断价值，可作为肝癌诊断的辅助指标之一。
糖类抗原19 - 9：
糖类抗原19 - 9是一种黏蛋白型的糖类蛋白肿瘤标志物，在肝癌患者中，CA19 - 9也可能升高，但它在胆道系统肿瘤、胰腺癌等疾病中也会升高。不过，在肝癌患者中，CA19 - 9升高时需要结合其他检查来综合判断是否为肝癌引起的升高。同时，一些消化道炎症也可能导致CA19 - 9轻度升高，所以它在肝癌诊断中的特异性不是特别高，通常作为辅助诊断指标与其他标志物联合使用。