1846年Henry Bence-Jones在多发性骨髓瘤患者尿液中发现一种特殊蛋白，可作为诊断该病的指标，后来称为本—周（Bence-Jones）蛋白。这一发现开始了肿瘤标志的研究，故将这一年代称为肿瘤标志的开创期或第一阶段。

第二阶段自1928年到1963年。这期间发现了诸多与肿瘤发生相关的物质，并逐渐认识它们作为激素、同工酶或蛋白类的理化特性。1963年至1969年间，Tatarinov（1964）从肝细胞癌患者血清中发现了甲胎蛋白（AFP），1965年Gold和Freeman从结肠癌组织中发现癌胚抗原（CEA），从而确立了在临床上能广泛应用的肿瘤标志，这是肿瘤标志研究的第三阶段。第四阶段从1975年起，Kohler和Milstein成功地创建了淋巴细胞杂交瘤技术，人们利用此生物高技术制备了许多单克隆抗体。1979年Kaprowski用结肠癌细胞制备单克隆抗体，医学教育`网搜集整理能识别糖类抗原（如CA19-9）从此开始用各种癌细胞和与癌有关的可溶性抗原制备单克隆抗体，确立了一系列特异性较强的肿瘤标志，为临床应用开辟了广阔的前景。近年来，分子遗传学的理论和实践、基因定位和表达的研究、单克隆抗体工艺的完善和生物芯片技术的探索、人类基因组计划的成功和蛋白组计划的启动，正在极大地丰富肿瘤标志的研究和临床应用。