肿瘤具有不同于正常组织的抗原性。现已知一种为肿瘤特异性抗原（TSA，Tu-mor Specific Antigen），可引起机体免疫系统，特别是细胞免疫系统对肿瘤组织进行识别和排斥；另一种为肿瘤相关抗原（TAA，Tumor Associated Antigen），为胚胎性抗原，但非肿瘤组织所特有，故机体免疫系统不将其作为异物予以排斥。据估计每人每天约有3×10¹⁰个细胞进行复制分裂，如出现百万分之一的差错，那么每秒钟即可出现0.347个异常细胞，其中部分可转化成肿瘤细胞，但机体的免疫系统可将其在形成肿瘤前予以清除。但当肿瘤细胞数超过106时，则机体免疫监视系统不再发生作用。肿瘤的这种免疫特性为肿瘤免疫学诊断和免疫治疗提供了可能。目前，在诊断上常用的为甲胎蛋白（AFP，Alpha—Fetoprotein），多用于肝癌的检测，另一种为癌胚抗原（CEA，Carcino-Embryoic Antigen），多用于消化道癌的检测，但它们均不是这两类癌的特异抗原，因此，只能作为有重要参考价值的辅助诊断手段。肿瘤的免疫治疗在于激发、调动病人的免疫机能，配合手术，放疗或化疗清除残存在体内的肿瘤细胞，防止肿瘤复发。目前临床上常用的方法或制剂有卡介苗、小棒杆菌（Corynebacterium parvum）、干扰素，以及转移因子、胸腺素及单克隆抗体等。