甲胎蛋白升高是诊断肝癌的重要参考因素，如果发现甲胎蛋白升高，或者超声检查发现肝脏有占位性病变，就要通过正确的方法和途径确定肝癌的诊断。
如果发现甲胎蛋白升高，特别是超过了400μg/L，就必须要做超声检查和CT检查或核磁共振等影像学检查。如果影像学检查肝脏有符合肝癌特征的占位性病变，如动态增强CT显示动脉期显着的强化，静脉期为典型的低密度，那么就可以做出肝癌的临床诊断了。
如果影像学检查没有发现肝癌，就需要鉴别甲胎蛋白升高的原因。首先应考虑的是甲胎蛋白升高是否由肝炎活动引起，应检查肝功能。如果，甲胎蛋白的变化和谷丙转氨酶的变化是一致的，即随着谷丙转氨酶的下降，甲胎蛋白也下降，随着谷丙转氨酶升高，甲胎蛋白也升高，那么就是肝炎活动引起的甲胎蛋白升高。
反过来，如果肝功能是正常的，而甲胎蛋白却持续升高，则很可能是微小的肝癌引起的，虽然当前影像学检查并没有发现。
如果患者没有肝炎和肝硬化的病史，甲胎蛋白的升高还需要排除胚胎源肿瘤、生殖腺肿瘤、胃癌引起的甲胎蛋白的升高。
