血清・血漿中に遊離核酸（DNA）が存在し，circulating DNA，cell free DNA（cfDNA），あるいはcirculating tumor DNA（ctDNA）と呼ばれる。同一患者の正常，腫瘍細胞のDNA，cfDNAをSNPアレイ等により比較すると，腫瘍DNAとcfDNAには共通する特徴が示され，cfDNAには腫瘍細胞の特徴が反映されると考えられる。cfDNAを用いて体細胞変異，コピー数変動，メチル化などのエピジェネティックな異常，マイクロサテライト等の解析が行われている。体細胞変異解析には高感度PCR法のほか，デジタルPCR，次世代シーケンサーを用いる。cf DNAと腫瘍サンプルの一致率は報告によりさまざまである。