AFP adalah penanda tumor darah yang paling penting untuk kanker hati primer. Konsentrasi AFP serum pada bayi berusia 3 bulan sampai seminggu mendekati tingkat orang dewasa. Secara umum, konsentrasi serum pada orang dewasa yang sehat kurang dari 25μg/L. Deteksi AFP dan tes pencitraan seperti USG dapat membantu dalam diagnosis dini kanker hati, dan bahkan mendeteksi kanker hati mikroskopis atau kecil tanpa gejala atau tanda. Diagnosis karsinoma hepatoseluler dapat dipertimbangkan ketika serum AFP ≥ 400 μg/L, terus meningkat dan kehamilan, penyakit hati aktif dan tumor yang diturunkan dari kelenjar germinal dapat disingkirkan. Pada pasien dengan karsinoma hepatoseluler primer, sejumlah besar alfa-fetoprotein ada dalam serum, dan dapat dideteksi 8 bulan sebelum munculnya gejala klinis, ketika sebagian besar pasien dengan karsinoma hepatoseluler masih tidak memiliki gejala yang jelas dan tumor kecil. Oleh karena itu, pasien dengan sirosis, hepatitis kronis dan mereka yang memiliki kanker hati dalam keluarganya harus dites setiap enam bulan. Sebagian besar pasien dengan karsinoma hepatoseluler memiliki kadar alfa-fetoprotein serum yang terus meningkat, tetapi beberapa pasien memiliki kadar yang rendah, yaitu 20-400 μg/L. Namun, 18-20% pasien dengan karsinoma hepatoseluler primer memiliki alfa-fetoprotein serum normal. Setelah operasi karsinoma hepatoseluler, nilai alfa-fetoprotein berangsur-angsur menurun; jika penurunannya tidak signifikan, hal ini mengindikasikan operasi yang tidak tuntas atau kekambuhan. Pengukuran alfa-fetoprotein memiliki signifikansi klinis yang penting untuk diagnosis kanker hati primer dan tindak lanjut pengobatan.