目的观察分化型甲状腺癌（DTC）患者血清癌胚抗原（CEA）、白细胞介素-35（IL-35）的表达水平情况，并分析二者与患者肺转移的相关性。方法选取2018年1月至2021年12月于该院就诊的150例DTC患者作为病例组，另选取2021年12月于该院体检的健康体检者150例作为对照组。病例组根据肺转移发生情况分为肺转移组和无肺转移组，统计各组临床资料、血清CEA、IL-35表达水平及其他实验室指标水平，分析血清CEA、IL-35的表达水平与DTC患者肺转移的相关性，并应用受试者工作特征（ROC）曲线和曲线下面积（AUC）评价二者对DTC患者肺转移的评估价值。结果病例组血清CEA表达水平高于对照组，血清IL-35表达水平低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；150例DTC患者中25例出现肺转移，占16.67%；肺转移组DTC患者血清促甲状腺激素、甲状腺球蛋白、CEA表达水平高于无肺转移组，血清IL-35表达水平低于无肺转移组，差异有统计学意义（P＜0.05）；点二列相关性分析显示，DTC患者血清CEA的表达水平与肺转移呈正相关（r=0.580；P＜0.001），血清IL-35与肺转移呈负相关（r=-0.283；P＜0.001）；绘制ROC曲线分析显示，DTC患者血清CEA、IL-35表达水平单独及联合评估其肺转移的AUC分别为0.906、0.711、0.936，灵敏度分别为0.760、0.840、0.840，特异度分别为0.984、0.544、0.968。结论DTC患者血清CEA的表达与肺转移情况存在一定相关性，血清IL-35虽与肺转移情况有关，但关联性极弱，血清CEA联合IL-35有用于临床DTC肺转移的评估潜能。