Die Hauptindikationen für die CEA-Bestimmungen sind die Verlaufskontrolle bei kolorektalem Karzinom, die Erkennung von Rezidiven nach Therapie bzw. chirurgischer Resektion und die Hilfestellung bei der Bestimmung des Stadiums und der Beurteilung von Metastasen. Leichte bis mässige CEA‑Erhöhungen finden sich auch bei benignen Erkrankungen des Darms, des Pankreas, der Leber und der Lunge (z.B. Leberzirrhose, chronische Hepatitis, Pankreatitis, Colitis ulcerosa, Morbus Crohn). Auch das Rauchen kann zu erhöhten CEA-Werten führen. Für das Krebs‑ Screening der Allgemeinbevölkerung werden CEA-Bestimmungen nicht empfohlen.