可以用于肺癌的肿瘤标志物有很多种，包括癌胚抗原、鳞状细胞癌抗原、神经元特异性烯醇化酶以及CYFRA212等，这些标志物常常提示着肺癌中的不同的癌变类型。
比如癌胚抗原的升高常常是表现在肺腺癌的病人，而鳞状细胞癌抗原的增高主要是发生在肺鳞癌的病人，而且鳞状细胞癌抗原升高的水平，常常和肿瘤的恶性程度是密切相关的。而血中的神经元特异性烯醇化酶的升高是小细胞肺癌的一个重要的标志物，可以用于小细胞肺癌的辅助诊断和病情的监测。
CYFRA211常常在非小细胞肺癌中表达升高，对肺鳞癌更加敏感。