Os imunoensaios da gastrina desempenham um papel fundamental na identificação de tumores de Zollinger-Ellison (gastrinomas). Estes tumores são tipicamente, embora não invariavelmente, associados a níveis elevados de gastrina, hipersecreção de ácidos gástricos e doença ulcerosa péptica. Em indivíduos em jejum, a gastrina circula normalmente a níveis inferiores a 100 pg/mL, com algum grau de variabilidade de dia para dia. Os níveis de gastrina em jejum em pacientes com síndrome de Zollinger- Ellison são tipicamente muito elevados, significativamente superiores à faixa de referência para indivíduos saudáveis. Podem também ser encontrados níveis elevados em outros estados clínicos. Sempre que a secreção de ácidos gástricos se encontrar de algum modo diminuída, como, por exemplo, nos casos de anemia perniciosa, os níveis de gastrina sofrem um aumento característico e adequado. Hipergastrinemia e hipersecreção de ácidos gástricos podem ser detectadas também na ausência de tumores pancreáticos ou duodenais. Assim, hipergastrinemia sem gastrinoma pode ser detectada em casos de obstrução pilórica com distensão do antro, após vagotomia e em alguns pacientes com doença ulcerosa péptica comum. Visto que cerca de metade dos pacientes com tumores de Zollinger-Ellison apresentam níveis de gastrina em jejum inferiores a 500 pg/mL, a faixa para gastrinoma apresenta uma sobreposição significativa à gama de outras formas de hipergastrinemia.
