腫瘤具有不同于正常組織的抗原性。現已知一種為腫瘤特異性抗原（TSA，Tu-mor Specific Antigen），可引起機體免疫系統，特別是細胞免疫系統對腫瘤組織進行識別和排斥；另一種為腫瘤相關抗原（TAA，Tumor Associated Antigen），為胚胎性抗原，但非腫瘤組織所特有，故機體免疫系統不將其作為異物予以排斥。據估計每人每天約有3×10¹⁰個細胞進行復制分裂，如出現百萬分之一的差錯，那么每秒鐘即可出現0.347個異常細胞，其中部分可轉化成腫瘤細胞，但機體的免疫系統可將其在形成腫瘤前予以清除。但當腫瘤細胞數超過106時，則機體免疫監視系統不再發生作用。腫瘤的這種免疫特性為腫瘤免疫學診斷和免疫治療提供了可能。目前，在診斷上常用的為甲胎蛋白（AFP，Alpha—Fetoprotein），多用于肝癌的檢測，另一種為癌胚抗原（CEA，Carcino-Embryoic Antigen），多用于消化道癌的檢測，但它們均不是這兩類癌的特異抗原，因此，只能作為有重要參考價值的輔助診斷手段。腫瘤的免疫治療在于激發、調動病人的免疫機能，配合手術，放療或化療清除殘存在體內的腫瘤細胞，防止腫瘤復發。目前臨床上常用的方法或制劑有卡介苗、小棒桿菌（Corynebacterium parvum）、干擾素，以及轉移因子、胸腺素及單克隆抗體等。