循环肿瘤细胞主要有3个特征：
1、来源于原发性肿瘤；
2、出现在血管内；
3、参与血液循环。
循环肿瘤细胞具有极大的危害性，它是恶性肿瘤出现复发和远处转移的重要原因；是导致肿瘤患者死亡的重要原因。
在肿瘤复发或转移的过程中，CTCs由于某种原因脱离肿瘤原发灶，进入循环系统到达新组织，并在一定条件下发展为转移灶，CTCs是肿瘤患者独立预后因子、靶向治疗的标志物和靶点。另有研究表明，CTCs在肿瘤发生早期甚至是之前就已经存在，是肿瘤发生的根源，表明CTCs在肿瘤早期诊断也具有重要临床价值。
1869年CTCs就被发现并首次描述，但是由于数量稀少且捕获困难，对它的研究一直无法深入。近年来，随着CTCs的捕获和鉴定技术的快速发展，对CTCs的认识不断加深，CTCs在临床上的意义也不断得到证实与拓展。CTCs还能以细胞团的形式存在于血液循环系统中，也称循环肿瘤微栓（Circulating Tumor Microemboli, CTM），其具有超强的恶化潜力，最近的《Science》和《Cell》报道CTM的恶化能力高出单个CTC最高可达50倍之多。同时CTCs和CTM会发生上皮间质转化（Epithelial-mesenchymal Transition, EMT）丢失某些上皮细胞特性以获得更强的迁徙和侵染能力。所以，在与肿瘤的发生、发展及预后的关系中，相较于单一的具有上皮细胞特性的CTCs，CTM和具有间质细胞特性的CTCs的作用更明显，在恶性肿瘤转移中起着更重要的作用。检测肿瘤患者或潜在肿瘤患者血液中的CTCs和CTM对肿瘤的预测、治疗及预后判断都有极大的应用价值。