迄今为止，诊断原发性肝癌最有价值和特异性的实验室指标还是甲胎蛋白，即AFP。这个指标在医学领域已经沿用几十年之久，目前还没有一个指标能够将其替代。大多数的原发性肝癌，由于肿瘤细胞能合成甲胎蛋白这种物质，所以患者甲胎蛋白的指标可以很高，达到100μg/L、200μg/L，甚至1000μg/L以上。如果同时结合影像学检查，通过肝脏彩超或肝脏的CT，发现肝脏的肿瘤性占位，便可以确诊。

另外还需观察甲胎蛋白的动态变化，比如刚开始甲胎蛋白是在10μg/L以上或几十，在1-2个月的时间，该指标可以攀升，翻倍甚至翻好几倍，这种快速的升高也提示肝癌的存在。另外甲胎蛋白的升高，还需除外近期严重的肝脏受损、肝内的炎症活动，近期严重的肝炎活动也可以导致肝细胞再生，出现新生的肝细胞，新生的肝细胞也能合成甲胎蛋白。这种甲胎蛋白的升高较短暂，属于一过性升高，随着肝细胞再生过程的结束，最后可以恢复正常。