前列腺特异性抗原（PSA）是一种主要由前列腺上皮细胞合成的，具有丝氨酸蛋白酶活性的单链糖蛋白，大量存在于精液中，可以分解精液中的主要胶状蛋白，参与精液的液化过程，与男性生育力有关。正常的前列腺导管系统周围存在着一种屏障，避免了前列腺上皮产生的PSA直接进入血液之中，从而维持了血液中PSA的低浓度。在血液中的PSA是游离态PSA（fPSA）与复合态PSA的总和，也称为总PSA（tPSA）。PSA具有组织特异性，只由前列腺上皮细胞合成，不表达于其它细胞。但它并无肿瘤特异性，前列腺炎、良性前列腺增生和前列腺癌均可导致总PSA水平。
血清总PSA受年龄、种族、前列腺大小等因素影响。我国人口血清总PSA正常值范围低于西方国家人口；年龄越轻、前列腺越小，血清总PSA正常值范围越低。此外，直肠指诊、留置导尿、急性前列腺炎等都可导致血清总PSA增高。因此PSA检查应在射精24小时后，膀胱镜检查、导尿等操作后48小时，前列腺直肠指诊后1周，前列腺穿刺术1月后进行，并排除急性前列腺炎等疾病。
目前国内外比较一致的观点是血清总PSA小于4.0 ng/ml为正常，血清总PSA大于10 ng/ml则患前腺癌的危险性增加。当前列腺发生癌时就会破坏前列腺导管的屏障，从而癌分泌的PSA也会随之增多，致使PSA直接进入血内。并且癌的恶性程度越高，对于正常前列腺组织破坏越大，血清中PSA越高。
血清总PSA在4-10 ng/ml时，很难根据单纯根据血清总PSA水平来区分前列腺增生和前列腺癌。在这个所谓灰色区域，推荐参考游离前列腺特异性抗原（fPSA）、PSA密度（PSAD）和PSA速率（PSAV）等参数。
血清总PSA大于4.0 ng/ml即为异常。如果不正常，应首先排除干扰因素，如不放心，可以4周后再次复查。再次复查后，如果血清tPSA4~10 ng/ml，f/t PSA异常（<0.16< span="">）或PSAD值异常（>0.15）时，需要行前列腺穿刺活检。如果血清tPSA4~10 ng/ml，如f/t PSA、PSAD值和影像学均正常，应严密随访。如果血清tPSA>10 ng/ml，需行前列腺穿刺活检。
