肿瘤抗原（tumor antigen）泛指在肿瘤发生、发展过程中新出现或过度表达的抗原物质。
机体产生肿瘤抗原的可能机制为：①基因突变；②细胞癌变过程中使原本不表达的基因被激活；③抗原合成过程的某写环节发生异常（如糖基化异常导致蛋白质特殊降解产物的产生）；④胚胎时期抗原或分化抗原的异常、异位表达；⑤某些基因产物尤其是信号转导分子的过度表达；⑥外源性基因（如病毒基因）的表达。
肿瘤抗原有多种分类方法，其中被普遍接受的有两类方法。
一、根据肿瘤抗原特异性的分类法
（一）肿瘤特异性抗原
肿瘤特异性抗原（tumor specific antigen,TSA)是肿瘤细胞特有的或只存在于某种肿瘤细胞而不存在于正常细胞的新抗原。
此类抗原乃通过肿瘤在同种系动物间的移植而被证实，故也称为肿瘤特异性移植抗原（tumor specific transplantation antigen, TSTA）或肿瘤排斥抗原（tumor rejection antigen, TRA）。化学或物理因素诱生的肿瘤抗原、自发肿瘤抗原和病毒诱导的肿瘤抗原等多属此类。
（二）肿瘤相关抗原
肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA)是指非肿瘤细胞所特有的、正常细胞和其他组织上也存在的抗原，只是其含量在细胞癌变时明显增高。
此类抗原只表现出量的变化，而无严格肿瘤特异性。如胚胎性抗原是其中的典型代表。
二、根据肿瘤诱发和发生情况的分类法
（一）化学或物理因素诱发的肿瘤抗原
特点：特异性高而抗原性弱，表现出明显的个体特异性。同一种化学致癌剂或物理辐射诱发的肿瘤，在不同种系、同种系的不同个体、甚至是同一个体的不同部位，其免疫原性各异。由于突变的肿瘤抗原间很少有交叉成分，故应用免疫学技术诊断和治疗此类肿瘤有一定困难。
（二）病毒诱发的肿瘤抗原
某些肿瘤是由病毒（包括DNA病毒和RNA病毒）引起的。如乙型和丙型肝炎病毒（HBV，HCV)与原发性肝癌有关。
特点：具有较强的抗原性。此类抗原是由病毒基因编码、又不同于病毒本身的抗原，因此称为病毒肿瘤相关抗原。
（三）自发性肿瘤的抗原
是指一种无明确诱发因素的肿瘤。
特点：某些类似于化学诱发，具有各自独特的抗原性；另一些则类似于病毒诱发，具有共同的抗原性。
（四）胚胎抗原 是在胚胎发育阶段由胚胎组织产生的正常成分，在胚胎后期减少，出生后逐渐消失，或仅存留极微量，但当细胞癌变时，此类抗原可重新合成。
分为两种：甲胎蛋白和癌胚抗原
（五）分化抗原
分化抗原是机体器官和细胞在发育过程中表达的正常分子。恶性肿瘤细胞通常停留在细胞发育的某个幼稚阶段，其形态和功能均类似于未分化的胚胎细胞，称为肿瘤细胞的去分化（dedifferentiation）或逆分化(retro-differentiation),故肿瘤细胞可表达其他正常组织的分化抗原，如胃癌细胞可表达ABO血型抗原，或表达该组织自身的胚胎期分化抗原。Melan-A、gp100和tyrosinase等属于此类抗原。
（六）过度表达的抗原
组织细胞发生癌变后，多种信号转导分子的表达量远高于正常细胞。这些信号分子可以是正常蛋白，也可以是突变蛋白，其过度表达还具有抗凋亡作用，可使瘤细胞长期存活。这类抗原包括ras、c-myc等基因产物。
