La misurazione dei livelli di CEA è usata principalmente come un marcatore tumorale per identificare forme tumorali recidive dopo asportazione chirurgica della massa tumorale, o localizzare l'eventuale diffusione del cancro nel corpo. L'esame del sangue al fine di stabilire i livelli del CEA non è affidabile per la diagnosi di cancro o come test di screening per la diagnosi precoce del cancro in quanto la maggior parte dei tipi di cancro non produce elevati livelli di CEA.