Αν και δεν υπάρχει οριστική διαδικασία, αντί για βιοψία ήπατος, που να μπορεί να διαγνώσει καρκίνο του ήπατος, υπάρχουν αρκετές εξετάσεις καρκίνου του ήπατος που μπορούν να υποδείξουν ότι η πάθηση είναι παρούσα. Ορισμένες εξετάσεις αίματος, όπως το τεστ άλφα-φετοπρωτεΐνης (AFP), μπορούν να βοηθήσουν τον γιατρό να αναγνωρίσει τον συνολικό κίνδυνο που διατρέχει ένας ασθενής για καρκίνο και επίσης να ελέγξει για τυχόν καρκινικούς όγκους που μπορεί να υπάρχουν ήδη. Οι τεχνικές απεικόνισης, όπως οι αξονικές τομογραφίες (CT), μπορούν να παρέχουν μια οπτική εικόνα ανωμαλιών, η οποία μπορεί να μελετηθεί περαιτέρω με επακόλουθο έλεγχο εάν εντοπιστεί ύποπτη περιοχή. Οι πιο οριστικές εξετάσεις καρκίνου του ήπατος, βιοψίες ήπατος, παίρνουν ένα κομμάτι όγκου και αναζητούν καρκινικά συστατικά στο μικροσκόπιο. Μερικές φορές ένας γιατρός μπορεί να χρησιμοποιήσει μια μακριά βελόνα για να πάρει ένα κομμάτι όγκου για μελέτη, εξαλείφοντας την ανάγκη για επώδυνη χειρουργική επέμβαση.
Οι εξετάσεις AFP για καρκίνο του ήπατος είναι η πιο κοινή διαδικασία που χρησιμοποιείται για τη διάγνωση της πάθησης. Η AFP είναι μια πρωτεΐνη που παράγεται από ανώριμα ηπατικά κύτταρα. Τα καρκινικά συκώτια είναι επίσης γνωστό ότι παράγουν AFP σε μεγάλες ποσότητες. Ενώ η παρουσία αυξημένων επιπέδων AFP δεν είναι εντελώς ενδεικτική του καρκίνου του ήπατος, θεωρείται αξιόπιστος δείκτης ότι μπορεί να υπάρχει καρκίνος ή ότι το ήπαρ είναι σε υπερβολικά ευάλωτη κατάσταση για ανάπτυξη όγκου. Η ευαισθησία του τεστ AFP είναι περίπου 60%, που σημαίνει ότι παρατηρείται αυξημένη ποσότητα AFP σε αυτό το ποσοστό ασθενών με καρκίνο του ήπατος. Με τη σειρά του, το 40% των ασθενών έχουν φυσιολογικά επίπεδα πρωτεΐνης, τα οποία οδηγούν σε περιορισμούς με αυτή τη διαγνωστική διαδικασία.
Η αξονική τομογραφία, συχνά η πρώτη απεικονιστική τεχνική που χρησιμοποιείται στη διάγνωση του καρκίνου του ήπατος, είναι ουσιαστικά μια προηγμένη ακτινογραφία. Εάν μια αξονική τομογραφία δεν δίνει απάντηση και εξακολουθεί να υπάρχει υποψία για καρκίνο του ήπατος, η επόμενη εξέταση που χρησιμοποιείται είναι συνήθως η μαγνητική τομογραφία (MRI). Μια μαγνητική τομογραφία χρησιμοποιεί συχνότητες ραδιοκυμάτων σε συνδυασμό με ισχυρούς μαγνήτες για να σχηματίσει μια λεπτομερή εικόνα του ήπατος. Πολλοί γιατροί προτιμούν τη μαγνητική τομογραφία από άλλες μορφές εξετάσεων καρκίνου του ήπατος, επειδή μερικές φορές είναι σε θέση να διακρίνουν μεταξύ καλοήθων και κακοήθων όγκων στο σώμα. Η παρουσία μιας αρνητικής απεικονιστικής εξέτασης μαγνητικής τομογραφίας, σε συνδυασμό με μια κανονική εξέταση AFP, μπορεί να βοηθήσει τον γιατρό να είναι εύλογα σίγουρος ότι ο ασθενής δεν έχει καρκίνο του ήπατος και στη συνέχεια μπορεί να προχωρήσει σε άλλες διαγνωστικές εξετάσεις χωρίς να χρειάζεται βιοψία ήπατος .