在CTC捕获之后，就可对CTC进行鉴定，这一步对于结果的判读尤为重要。无论是利用免疫亲和或物理特性法富集到的CTC，还需要结合合适的准确、可靠的鉴定分析手段才能够保证结果的可靠性。由于CTC捕获技术不能保证百分之百的纯度，需要对所得到的细胞进行鉴定，以进一步确定CTC细胞的数目，减少CTC数目判定的假阳性率和假阴性率。另一方面，在肿瘤的发生发展过程中，不仅CTC的数目在动态的变化，CTC所携带的分子标志物也在变化，通过对CTC表面标志物检测，能够反应肿瘤发生发展的动态变化，是研究肿瘤发生发展机制的有效策略，并能很好地指导临床治疗。目前市场市面上常见的CTC检测技术有免疫荧光、PCR、FISH及测序等手段。

最为常见的鉴定方法是免疫荧光法。实体肿瘤细胞常见来源为上皮型的，细胞内会表达角蛋(cytokeratin, CK)或其他肿瘤标示物。通过免疫荧光染色，就可以对来自实体瘤CTC中的瘤标进行识别，从而达到检测CTC的目的。

其次是荧光原位杂交。荧光原位杂交是根据已知细胞内特异的DNA序列，以利用荧光标记的特异寡聚核苷酸片段作为探针，与细胞内的基因组中DNA分子杂交，检测该特异基因序列的存在与丰度。FISH技术与CTC结合，不仅可以检测CTC表面标志物，也可以检测CTC细胞内部的标志物及核型等。

 还有使用RT-PCR（反转录PCR）进行检测的。提取组织或细胞中的核酸物质，以采用引物和逆转录酶将mRNA反转录成cDNA。再以cDNA为模板进行PCR扩增，而获得目的基因或检测基因表达。结合RT-PCR可同时对若干个基因的表达进行检测。位点特异性PCR技术可用于检测CTC携带的驱动基因的突变情况。

其他诸如测序技术，但直接进行二代测序难度大。需要将单细胞的DNA扩增后，再利用二代测序检查基因序列。目前单细胞测序的技术还不具备市场化临床应用，检测技术还是以前面的三个技术为主，尤其以免疫荧光法应用最为广泛。

汇先医药基于英国剑桥大学微流控技术平台，首次将物理筛选和免疫特异性筛选结合，研发出了立体万通道多层微流控特异性筛选芯片（CytoBot2000），在立体多层微流控芯片上结合了高特异性的多种抗体，识别并分离外周血中CTC。独家高分子酶裂解，溶断高分子释放活性循环肿瘤细胞，确保开展下游细胞培养、NGS检测。此外，CytoBot2000可原位检测PD-L1、HER2、AR-V7表达，为非小细胞肺癌患者提供更多临床诊疗依据，提高患者临床获益。