诊断肝癌的重要标志物是甲胎蛋白（AFP）。甲胎蛋白是一种糖蛋白，主要由胎儿肝细胞及卵黄囊合成。在胎儿血液循环中具有较高的浓度，出生后则下降，至生后2～3月甲胎蛋白基本被白蛋白替代，血液中较难检出，故在成人血清中含量极低。

甲胎蛋白在肝癌诊断中具有极其重要的地位。当肝细胞发生癌变时，恢复了产生这种蛋白质的功能，而且随着病情恶化它在血清中的含量会急剧增加，甲胎蛋白就成了诊断原发性肝癌的一个特异性临床指标。在排除妊娠和生殖腺胚胎瘤的基础上，血清甲胎蛋白检查诊断肝细胞癌的标准为：第一，大于500μg/L持续4周以上；第二，甲胎蛋白在200μg/L以上的中等水平持续8周以上；第三，甲胎蛋白由低浓度逐渐升高不降。

不过，甲胎蛋白升高并不一定就意味着患有肝癌。其他一些情况也可能导致甲胎蛋白水平升高，比如急、慢性肝炎、肝硬化等良性肝病患者血清甲胎蛋白水平有不同程度升高，但大多低于1000μg/L，其升高与肝细胞坏死和再生程度有关。此外，生殖腺胚胎肿瘤、胃癌或胰腺癌肝转移、孕妇等也可能出现甲胎蛋白升高。同时，也有一部分肝癌患者甲胎蛋白始终不升高，所以不能单纯依靠甲胎蛋白来诊断肝癌，还需要结合患者的临床表现、影像学检查（如超声、CT、MRI等）等进行综合判断。但总体而言，甲胎蛋白仍然是目前诊断肝癌的重要标志物，在肝癌的筛查、诊断、病情监测等方面都发挥着关键作用。