간기능 검사치의 이상은 간암에 의해 생기기도 하지만 간암 이외의 이미 지니고 있는 만성 간질환에 의해서도 나타난다. 따라서 간암이 만드는 특수 물질(종양표지자)이 혈액 중에 있는지를 조사함으로써 간암여부를 검사한다. 간암의 종양표지자로서 혈청 알파 피토프로테인이라는 검사가 있는데, 이 검사 수치는 간암 환자에서 비교적 초기부터 상승하므로 가장 널리 사용되는 간암 표지자이다. 그렇지만 일부 간암 환자에서는 이 검사 수치가 상승하지 않기도 하고, 간암이 없는 만성 간질환 환자의 일부에서도 이 수치가 상승하는 경우도 있다.
즉, 혈청 알파 피토프로테인이라는 검사 수치가 상승되었다고 모두 간암이 있다고 볼 수 없고 반대로 수치가 정상이라고 해서 간암이 없다고 볼 수도 없다. 따라서 간을 볼수 있는 영상 검사를 병행하여야 한다. 혈청학적 진단에는 혈청의 태아 단백인 alpha-fetoprotein(AFP)가 과거에서부터 현재까지 가장 널리 이용되는 간암발생 유무를 진단하는 지표로 사용되어 오고 있다. 이 AFP 수치는 일반적으로 20 ng/ml 이하를 정상으로 하여, 그 이상이면 비정상으로 통용되고 있으며 간암발생인 경우 100 ng/ml 이상으로 AFP 수치를 나타내면 간경변증이 있거나 만성간염환자에서 간암발생을 의심하여 정밀 간암검사를 시행하여야 한다. 그러나 간암이 비교적 초기단계인 직경 2∼3 cm 직경인 예에서 AFP가 양성으로 나타나는 빈도는 30% 미만으로 조기 간암발견, 진단에 이 방법만으로는 크게 도움이 되지 않을 뿐 아니라 간염과 간경화에서도 10∼20%에서 간암이 발생하지 않더라도 AFP 수치가 높은 수치를 나타내는 경우가 있다. 그러나 간암이 발견된 환자에서는 치료전후 이 수치의 변화는 치료결과 및 예후 판정에 가장 좋은 지표가 된다.