Οι μοριακές αναλύσεις προγνωστικού και διαγνωστικού χαρακτήρα για τα ογκολογικά νοσήματα πραγματοποιούνται με σκοπό την ακριβή πρόγνωση της ασθένειας όπως και την ανίχνευση μορίων-στόχων για την σωστή επιλογή της θεραπευτικής προσέγγισης ή για πρόβλεψη ανταπόκρισης των ασθενών σε χημειοθεραπείες. Για παράδειγμα εξετάζεται η έκφραση γονιδίων που περιλαμβάνουν :

• κυτταρικούς υποδοχείς κινάσης τυροσίνης
• ορμονικούς υποδοχείς
• αναπτυξιακούς παράγοντες
• μεταγραφικούς παράγοντες
• ογκοκατασταλτικά γονίδια
• αντιαποπτωτικά γονίδια
• μιτωτικά γονίδια
• γονίδια που συνδέονται με την ανταπόκριση των καρκινικών κυττάρων σε κοινά χημειοθεραπευτικά φάρμακα.