⑴实时超声显像（us）
超声显像以其显示实质软组织脏器病变的灵敏度高和对人体组织影响小两大特点以及费用低廉而广泛用于临床，随小肝癌逐渐增大超声显像显示内部回声由低回声高回声、混合回声变化。直径小于2cm的肿瘤常见低回声结节型；2～3cm者显示低回声与周围回声频率相同；3～5cm者多为周围低回声；而5cm以上者多为高回声或混合回声。随肿瘤增大除上述多型性和多变性特点外，肝细胞癌尚具以下特征：①声晕 （Halo）具有清晰的肿瘤包膜，结节中心呈比较均匀高回声而邻近包膜部位为一低回声暗环为“声晕”，系纤维包膜或解释为肿瘤周围血管。②结节中结节：在高回声型肿瘤区内具有不同回声的结节，提示肝细胞癌中生长的新瘤灶。超声显像在作肝癌定位外，并可显示门脉主干及其分枝内有否癌栓形成，了解肿块与大血管的解剖关系，有否癌肿播散及腹腔内淋巴结转移，对术前确定治疗方案，估计切除可能性及选择肝动脉栓塞适应证和术后监测复发均有重要价值。
近年来，彩色多普勒血流成像已广泛用于临床，除显示占位病变外尚可显示测量进出肿瘤的血流，以鉴别占位病灶的血供情况，推测肿瘤性质。超声导引下穿刺活检和瘤内局部注射已广泛用于小肝癌的诊断和治疗。采用高分辩率的术中超声显像可精确定位以提高手术切除率。
⑵电子计算机断层扫描（CT）
在各种影像检查中，CT最能反映肝脏病理形态表现，如病灶大小、形态、部位、数目及有无病灶内出血坏死等。从病灶边缘情况可了解其浸润性，从门脉血管的癌栓和受侵犯情况可了解其侵犯性，CT被认为是补充超声显像估计病变范围的首选非侵入性诊断方法。肝癌的CT表现，平扫表现：病灶一般为低密度，低于周围肝实质密度，部分病灶周围有一层更低密度的环影（晕圈征）。结节型边缘较清楚，巨块型和混合型边缘多模糊和部分清楚。增强表现：静脉注射碘造影剂后病灶和肝组织密度得到不到程度的提高，谓之增强。包括：①动态增强扫描；采用团注法动态扫描或螺旋CT快速扫描，早期（肝动脉期）病灶呈高密度增强，高于周围正常肝组织时间10～30秒，随后病灶密度迅速下降，接近正常肝组织为等密度，此期易遗漏；病灶密度继续下降肝组织呈低密度灶，此期可持续数分钟，动态扫描早期增强图易于发现肿块直径小于1cm或1～2cm的卫星灶，亦有腲于小病灶的发现。②非动态扫描：普通扫描每次至少15秒以上，故病灶所处肝脏层面可能落在上述动态扫描的任何一期而呈不同密度，极大部分病灶落在低密度期，因此病灶较平扫时明显降低。门脉系统及其他系统受侵犯的表现：原发性肝癌门静脉系统癌栓形成率高，增强较长显示未强化的癌栓与明显强化的血液间差异大，表现条状充盈缺损致门脉主干或分支血管不规则或不显影像。少数病人有下腔静脉癌栓形成。肝门侵犯可造成肝内胆管扩张，偶见腹膜后淋巴结肿大，腹水等。肺部转移在胸部CT检查时呈现异常，比X线胸处敏感。
近年来新的CT机器不断更新，CT检查技术的不断改进，尤其是血管造影与CT结合技术如肝动脉内插管直接注射造影剂作CT增强的CTA（CT-Angiography）、於肠系膜上动脉或脾动脉注射造影剂于门静脉期行CT断层扫描（CTAP），以及血管造影时肝动脉内注入碘化油后间隔2～3周行CT平扫的Lipiodol-ct，（Lp-CT）等方法，对小肝癌特别是1cm以的微小肝癌的检出率优于CT动态扫描。但上述多种方法中仍以CT平扫加增强列为常规，可疑病灶或微小肝癌选用CTA和CTAP为确诊的最有效方法。
⑶磁共振成像（MRI）
肝癌时T1和T2驰豫时间延长，半数以上病例T1加权图肿瘤表现为较周围肝组织低信号强度或等信号强度，而在T1加权图上均显示高信号强度。原发性肝癌MRI的特性表现：①肿瘤的脂肪变性，T1驰豫时间短，T1加权图产生等或高信号，T2加权图示不均匀的高信号强度，病灶边缘不清楚，而肝癌伴纤维化者T1驰豫时间长则产生低信号强度。②肿瘤包膜存在，T1加权图表现为肿瘤周围呈低信号强度环，T2加权图显示包膜不满意。③肿瘤侵犯血管，MRI优点是不用注射造影剂即可显示门静脉肝静脉分枝、血管的受压推移，癌栓时T1加权图为中等信号强度，T2加权图呈高信号强度。④子结节在T2加权图为较正常肝实质高的信号强度。
⑷原发性肝癌血管造造影
非损伤性方法如超声、CT、MRI已能发现很多小肝癌。但血管造影在肝癌的诊断中仍占一定地位，对 2观以下的小肝癌造影术往往能更精确迅速地作出诊断。目前国内外仍沿用Seleinger经皮穿刺激股动脉插管法行肝血管造影，以扭曲型导管超选择成功率最高，为诊断肝癌，了解肝动脉走向和解剖关系，导管插入肝总动脉或肝固有动脉即可达到目的，如疑血管变异可加选择性肠系膜上动脉造影。如目的在于栓塞治疗，导管应尽可能深入超选择达接近肿瘤的供血动脉，减少对非肿瘤区血供影响。肝癌的血管造影表现有：①肿瘤血管和肿瘤染色，是小肝癌的特征性表现，动脉期显示肿瘤血管增生紊乱，毛细血管期示肿瘤染色，小肝癌有时仅呈现肿瘤染色而无血管增生。治疗后肿瘤血管减少或消失和肿瘤染色变化是判断治疗反应的重要指标。②较大肿瘤可显示以下恶性特征如动脉位置拉直、扭曲和移位；肿瘤湖，动脉期造影剂积聚在肿瘤内排空延迟；肿瘤包绕动脉征，肿瘤生长浸润使被包绕的动脉受压不规则或例僵直；动静脉瘘，即动脉期显示门静脉影；门静脉癌栓形成，静脉期见到门静脉内有与其平行走向的条索状“绒纹征”提示门静脉已受肿瘤侵犯，有动静脉瘘同时存在时此征可见于动脉期。血管造影对肝癌检测力取决于病灶新生血管多少，多血管型肝癌即使2cm以下或更小亦易显示。近年来发展有数字减影血管造影（DSA），即利用电子计算机把图像的视频信号转换成数字信号，再将相减后的数据信号放大转移成视频信号，重建模拟图像输出，显示背景清晰，对比度增强的造影图像。肝血管造影检查意义不仅在诊断，鉴别诊断，在术前或治疗前要用于估计病变范围，特别是了解肝内播散的子结节情况；血管解剖变异和重要血管的解剖关系以及门静脉浸润可提供正确客观的信息。对送煤手术切除可能性和彻底性以及决定合理的治疗方案有重要价值。血管造影检查不列入常规检查项目，仅在上述非创伤性检查不能满意时方考虑应用。此外血管造影不仅起诊断作用，有些不宜手术的患者可在造影时立即进行化疗栓塞或导入抗癌药物或其他生物免疫制剂等。
⑸放射性核素显像
肝胆放射性核素显像是采用γ照像或单光子发射计算机断层仪（SPECT）近年来为提高显像效果致力於，寻找特异性高、亲和力强的放射性药物，如放射性核素标记的特异性强的抗肝癌的单克隆抗体或有关的肿瘤标志物的放射免疫显象诊断已始用于临床，可有效的增加放射活性的癌/肝比；99mTc-PMT（99mTc-吡多醛五甲基色氨酸）为一理想的肝胆显像剂，肝胆通过时间短，肝癌、肝腺瘤内无胆管系统供胆汁排泄并与PMT有一定亲和力故可在肝癌、肝腺瘤内浓聚停留较长时间，在延迟显像（2～5小时）时肝癌和肝腺瘤组织中的99mTc-PMT仍滞留，而周围肝实质细胞中已排空，使癌或腺瘤内的放射性远高于正常肝组织而出现“热区”。故临床应用于肝癌的定性定位诊断；如用于AFP阴性肝癌的定性诊断；鉴别原发性和继发性肝癌；肝外转移灶的诊断和肝腺瘤的诊断。由于肝细胞癌阳性率仅60%左右，且受仪器分辩力影响，2cm以内的病变尚难显示，故临床应用尚不够理想。