肿瘤抗原是细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的抗原物质的总称，肿瘤抗原分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原两大类。
（一）肿瘤特异性抗原
只存在于肿瘤细胞表面，为某一肿瘤细胞所特有的抗原。TSA在实验动物肿瘤中业已证实。近年来应用单克隆抗体技术已在黑色素瘤、结肠癌、乳腺癌等肿瘤细胞表面检测到肿瘤特异性抗原。
（二）肿瘤相关抗原
非肿瘤细胞特有，正常细胞也可表达的抗原，但在细胞癌变时，其含量明显增加，此类抗原只表现出量的变化而无严格的肿瘤特异性，胚胎抗原是其中的典型代表。胚胎抗原系指在胚胎发育阶段由胚胎细胞产生的正常成份，在胚胎发育后期减少，出生后逐渐消失或残留极微量，而细胞癌变时此类抗原重新生成。目前研究最为深入的胚胎抗原有二种：
1.甲胎蛋白：是胎儿肝细胞合成的一种糖蛋白，可抑制母体的免疫排斥。成年人几乎检测不到，肝细胞癌变时又大量表达。
2.癌胚抗原：是一种疏松地与细胞膜结合的抗原，容易脱落，如肠癌细胞产生的癌胚抗原。
AFP和CEA的免疫性弱，因它们在胚胎时期均已出现，机体的免疫系统已对其产生免疫耐受，不会产生免疫应答。但AFP及CEA可作为肿瘤标志，通过检测患者血清中AFP和CEA水平，有助于原发性肝癌和结肠癌的早期诊断。
