غلظت بالای کلسیتونین به معنی تولید بیش از حد طبیعی کلسیتونین در بدن می باشد. افزایش قابل ملاحظه ی سطح کلسیتونین، شاخص خوبی برای تشخیص هیپرپلازی سلول های سی و سرطان مدولاری تیروئید می باشد. با این حال معمولا از روش های دیگری از جمله بیوپسی، سونوگرافی و اسکن تیروئید به منظور تایید یا تشخیص بیماری استفاده می شود. درمان موفقیت آمیز سرطان (برداشتن تیروئید) معمولا باعث کاهش شدید سطح کلسیتونین می شود. پایین ماندن سطح کلسیتونین پس از درمان نشان دهنده ی موفقیت آمیز بودن درمان است. گاهی سطح کلسیتونین پس از درمان کمی کاهش یافته، اما همچنان به میزان مختصری بالا می ماند، این بدان معنی است که هنوز بافت تولید کننده ی کلسیتونین در بدن بیمار باقی مانده است. سطح کلسیتونین در این دسته از بیماران باید مانیتور شود، افزایش کلسیتونین در بیمار معمولا نشان دهنده ی عود سرطان تیروئید است. سطح کلسیتونین همچنین ممکن است در سرطان ریه، انسولینوم و سایر تومور های لوزالمعده موسوم و وایپوما (VIPomas)، افزایش یابد.