Viele Tumorzellen produzieren Antigene, die entweder in den Blutstrom abgegeben werden oder auf der Zelloberfläche verbleiben. Jede Substanz, die vom Immunsystem erkannt werden kann, wird als Antigen bezeichnet. Antigene wurden bei den meisten menschlichen Tumoren gefunden (z. B. Burkitt-Lymphom, Neuroblastom, Melanom, Osteosarkom, Nierenzellkarzinom sowie Mammakarzinmom, Prostatakarzinom, Bronchialkarzinom und Kolonkarzinomen). Eine wesentliche Aufgabe des Immunsystems ist das Erkennen dieser Antigene, um anschließend die Zerstörung des Tumors zu ermöglichen. Trotz ihrer fremden Strukturen variiert die Immunantwort gegenüber Tumoren und ist häufig unzureichend, um das Tumorwachstum zu verhindern (siehe auch Wirtsreaktion auf Tumoren).