癌胚抗原最初发现于结肠癌及胎儿肠组织中，故名。血清CEA升高，除见于消化道癌外，也见于其他系统。连续监测癌胚抗原水平可用于肿瘤治疗的疗效观察及预后判断。一般病情好转时血清癌胚抗原水平下降，病情发展时升高。

CEA测定主要用于结肠直肠癌、胃癌、胰癌、肝细胞癌、肺癌、乳癌以及甲状腺髓质癌的临床监测，亦见于绒毛膜癌、骨癌、前列腺癌和卵巢癌，但无早期诊断价值。此外，CEA轻度增加也见于某些良性消化道疾病如肠梗阻、胆道梗阻、胰腺炎、肝硬化、结肠息肉、溃疡性结肠炎以及吸烟者和老年人。这些消化道良性疾病患者中25%的人血清CEA可暂时性升高。