Alpha-Fetoprotein (AFP) ist ein wichtiges Plasmaprotein, das während des fötalen Lebens im Dottersack und in der Leber gebildet wird. AFP ist das am häufigsten vorkommende Plasmaprotein im menschlichen Fötus. Die Expression von Alpha-Fetoprotein bei Erwachsenen wird häufig mit Hepatomen oder Teratomen in Verbindung gebracht. Eine vererbte Persistenz von Alpha-Fetoprotein kann jedoch auch bei Personen ohne offensichtliche Pathologie auftreten. Man geht davon aus, dass das Protein das fetale Gegenstück zu Serumalbumin ist, und die Gene für Alpha-Fetoprotein und Albumin liegen im Tandem in der gleichen Transkriptionsrichtung auf Chromosom 4 vor. Alpha-Fetoprotein liegt sowohl in monomerer als auch in dimerer und trimerer Form vor und bindet Kupfer, Nickel, Fettsäuren und Bilirubin. Der Alpha-Fetoprotein-Spiegel im Fruchtwasser wird zur Messung des renalen Proteinverlusts verwendet, um auf Spina bifida und Anenzephalie zu testen.

In abnormalen Geweben wurde die Expression von AFP in hepatozellulären Karzinomen, hepatoiden Adenokarzinomen, Keimzelltumoren und insbesondere Dottersacktumoren nachgewiesen. Der Anti-AFP-Antikörper kann für die Identifizierung von neoplastischen Lebererkrankungen, Dottersacktumoren und gemischten Keimzelltumoren nützlich sein.