Muchas células tumorales producen antígenos, que pueden ser liberados al torrente sanguíneo o permanecer en la superficie celular. Cualquier molécula capaz de ser reconocida por el sistema inmunitario se considera un antígeno. Se han identificado antígenos en la mayoría de los cánceres humanos, como el linfoma de Burkitt, el neuroblastoma, el melanoma, el osteosarcoma, el carcinoma de células renales, el cáncer de mama, el cáncer de próstata, los carcinomas de pulmón y el cáncer de colon. Una función clave del sistema inmunitario es la detección de estos antígenos para permitir una acción posterior dirigida a su erradicación. Sin embargo, pese a su estructura extraña, la respuesta inmunitaria a los antígenos tumorales varía y a menudo es insuficiente para prevenir el crecimiento tumoral (véase también Respuesta del huésped a los tumores).