У больных с гепатомами и тератокарциномами наблюдается повышенное содержание AFP в крови. Высокая концентрация  AFP (более 100 нг/мл) почти всегда совпадает с наличием данных опухолей. У больных с наличием других злокачественных новообразований и с метастазами в печень, повышение уровня AFP наблюдается лишь в 20 % случаев. Содержание AFP в крови постепенно увеличивается или остается постоянно высоким при опухолях, метастазах, рецидивах и неуклонно снижается при регрессии опухоли. Если у больного с патологией печени уровень AFP превышает норму в десятки или сотни раз, дифференциальная диагностика между гепатомой и метастатическим поражением печени должна склоняться в сторону гепатомы. У 72% больных гепатоцеллюлярным раком уровень AFP в сыворотке крови увеличен и может достигать 1000 нг/мл. Данные мониторинга AFP в крови позволяют точно оценить активность опухолевого роста и определить прогноз после лечения или оперативного вмешательства. Концентрация AFP у лиц в молодом возрасте при неопухолевых заболеваниях является непостоянной и более высокой, чем у людей старшего возраста. Поэтому для пациентов с подозрением на рак рекомендуется проводить анализ AFP неоднократно. Коэффициент перевода МЕ/мл в нг/мл – 1,25; нг/мл в МЕ/мл – 0,83.
У больных раком печени уровень лактоферрина снижается по мере нарастания тяжести заболевания.
Концентрация CEA повышена у 67 % больных раком печени. На результаты определения CEA следует обращать особое внимание при отрицательных данных радиоизотопного и ультразвукового исследования печени, поскольку уровень CEA существенно повышается в 70% случаев ее «мелкозернистого» множественного метастатического поражения, не улавливаемого при лучевой диагностике.
Концентрация СА 19-9 повышена при раке желчного пузыря или желчных путей и первичном раке печени. При раке гепатобилиарной системы чувствительность СА 19-9 составляет  от 22 до 51%.