Laboratorijoje nustatomi vėžio žymenys – tai tam tikros baltyminės medžiagos, kurias gamina vėžio ląstelės ir kurias galima aptikti kraujyje. Sveiko žmogaus organizme šių medžiagų kiekiai yra labai nedideli. Sergant onkologine liga jų koncentracija kraujyje padidėja ir viršija normą. Vėžio žymenų kiekio kraujyje tyrimai atliekami šiais atvejais: 1) kai yra įtarimas dėl atitinkamo organo vėžio, 2) įvertinant vėžio gydymo efektyvumą, 3) po gydymo stebint pacientus dėl galimo ligos recidyvo ar progresavimo.