A biomarkerek (onkológiában tumormarkerek) olyan mérhető jelzőanyagok, amelyek meghatározott csoportok pontos, reprodukálható és objektív elkülönítésére alkalmasak. A biomarkereket a legkülönbözőbb célokra használják, pl. túlélés becslése (prognosztikai markerek), terápiás válasz előre jelzése (prediktív markerek), betegség kimenetelének követése (monitorozó markerek), tumortípus azonosítása (diagnosztikai markerek). Az onkológiában a biomarkerek legfontosabb feladata az, hogy adott betegnél jelezze a várható terápiás választ, a legkedvezőbb toxicitással (azaz segítsen kiválasztani adott tumorral szembeni legoptimálisabb kezelést). A biomarkerek alkalmazásának legnagyobb problémája a tumorok heterogenitása, a tumorsejtek geno- és fenotípusának állandó változása, ami magyarázza a részleges szenzitivitást és specificitást. A jelenleginél nagyobb gondot kell fordítani a standardizálásra és a validálásra. Valószínű, hogy nemsokára előnybe kerülnek a biomarker-panelek, és a markerekre alapozott, szelektált betegeken végzett klinikai vizsgálatok.