โปรตีน CEA ถูกใช้เป็นมาร์คเกอร์ทางชีวภาพในการติดตามผลการรักษาและตรวจหามะเร็ง โดยเฉพาะมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก ระดับของ CEA ในเลือดมักเพิ่มขึ้นในผู้ป่วยที่มีเนื้องอกบางชนิด จึงนิยมตรวจระดับนี้เพื่อประเมินการกลับมาของโรคหลังการรักษา หรือติดตามประสิทธิภาพของการรักษา เช่น การให้เคมีบำบัดหรือการผ่าตัด นอกจากนี้ ค่า CEA ยังอาจใช้ร่วมกับการตรวจวินิจฉัยอื่น ๆ เพื่อแยกภาวะมะเร็งออกจากโรคอื่น ๆ แต่ไม่ใช่เครื่องมือวินิจฉัยโรคเบื้องต้น เนื่องจากค่า CEA อาจสูงขึ้นได้ในผู้ป่วยที่ไม่มีมะเร็ง เช่น ผู้สูบบุหรี่หรือผู้ป่วยที่มีโรคปอดเรื้อรัง