癌胚抗原检测结果正常也有患癌症的可能性。以目前的医学水平，尚未发现任何一种物质可对所有类型的癌症都具有一定的敏感度。癌胚抗原也是如此，仅对结肠癌、食道癌、乳腺癌、腺胰癌、腺癌、肺癌、胃癌、胆管癌等实体肿瘤具有较高的敏感度。对于其他类型的癌症，即便发展到较为严重的地步，也不会刺激机体分泌癌胚抗原。
人体中癌胚抗原大部分由肿瘤细胞分泌，少部分由胃肠道上皮细胞、肝脏细胞、胰脏细胞分泌。正常情况下，由人体分泌产生的癌胚抗原与稳定癌细胞分泌的癌胚抗原经过胃肠道代谢，破坏生理活性后，被重吸收或排出体外。但是在肿瘤细胞较为活跃的状态下产生的癌胚抗原活性较强、浓度升高，超过人体胃肠道代谢能力，会导致大量癌胚抗原进入淋巴、血液循环。取此时的血样检测，癌胚抗原指数会大幅度升高。而取常态时血样检测，癌胚抗原可能处于正常范围。
也就是说，癌胚抗原正常，只代表患者在这段时间内体内不存在癌细胞或癌细胞活性较低。人体正常细胞在受到细菌、病毒、支原体感染刺激，受到激素波动影响，甚至在机体无法提供稳定环境时，都有可能转变成肿瘤细胞。因此癌胚抗原正常不代表患者体内不存在肿瘤，也不代表不会患有癌症。
值得注意的是，癌胚抗原不正常也不代表患者就一定患有癌症，能够导致癌胚抗原升高的诱因很多，因此癌胚抗原仅对癌症的确认、辨别具有一定的参考价值。癌胚抗原的应用价值在于衡量患者肿瘤手术后身体恢复情况，防癌症复发。同样，这种效果也只针对于以上几种癌症，因为癌胚抗原对其他类型的癌症不敏感，无定法精确反应患者身体情况。