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.