Ha a szervezetben egy sejt rákosan elfajul, az immunrendszer képes felismerni és elpusztítani a kóros sejtet, mielőtt az még osztódni és növekedni kezdene. A megváltozott vagy csökkent immunitású emberekben nagyobb a daganatok kialakulásának a valószínűsége; például AIDS-ben, immunszupresszív kezelésben, bizonyos autóimmun betegségekben és idősebb korban, amikor az immunrendszer gyengébben működik, mint fiatalabb korban. Még ép immunrendszer esetén is képes lehet azonban a daganat az immunrendszer védő mechanizmusainak az áttörésére.
Tumor
antigének:Az antigén olyan idegen anyag,
amelyet az immunrendszer felismer és elpusztítandónak tart. 
Az antigének minden sejt felszínén megtalálhatók, azonban az
immunrendszer a saját sejtjeit nem támadja meg. Amikor egy sejt rákosan elfajul, új - a
szervezet számára nem ismerős - antigének jelennek meg a felszínén. Az immunrendszer
ezeket az új, tumor antigéneknek nevezett antigéneket idegennek tekinti, és megállítja a
daganat növekedését vagy elpusztítja a daganatos sejteket. Ez az a mechanizmus, amellyel
a szervezet képes kiiktatni a kóros sejteket, és amely gyakran lehetővé teszi, hogy a
daganatos sejtet az előtt elpusztítsa, mielőtt még tovaterjedne. Azonban a tökéletesen
működő immunrendszer sem képes mindig elpusztítani az összes daganatos sejtet. Ha
egyszer a daganatos sejtek már tömegesen jelennek meg (daganat alakul ki), az
immunrendszer szinte biztosan nem tudja azt elpusztítani.
A tumor antigének számos daganat kapcsán kimutathatók, például malignus melanómában, a csont- (oszteoszarkóma) és néhány emésztőrendszeri rákban. A fenti daganatokban szenvedőkben antitestek is megjelenhetnek a tumor antigénekkel szemben. Az antitestek azonban általában nem elég hatékonyak a daganattal szemben. Más daganatféleségek esetén az immunrendszer nagyobb valószínűséggel tudja elpusztítani a korai daganatot - ilyen például a koriokarcinóma (az embrionális fejlődésből visszamaradt részekből kiinduló rosszindulatú daganat a méhben).
Egyes tumor antigének kimutathatók a vérből, ezeket tumor markereknek is nevezzük.
Néhány tumor marker a tünetet nem okozó daganatok szűrésére is használható. Néhány tumor
marker alkalmas a diagnózis felállításához és a kezelés eredményességének a
megítéléséhez is.
