核酸疫苗又分为DNA与mRNA疫苗两项技术。DNA疫苗将外源性抗原基因插入真核表达系统的质粒中，将其引入体内细胞表达抗原蛋白，从而诱导自体免疫应答。虽然DNA疫苗相比于mRNA疫苗更加稳定，但因其难以预测的入核转录引起的基因组整合风险，始终得不到大多数人的认可。
mRNA肿瘤疫苗主要可分为两类，基于树突状细胞(DC)给药的mRNA疫苗和直接注射的mRNA疫苗。
DC疫苗通过体外转录获得mRNA，转染至DC后，mRNA在细胞质中翻译形成抗原从而激活DC，将激活的DC注入人体以激发免疫系统应答，达到杀死肿瘤细胞的目的。
直接注射的mRNA疫苗则是以粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等细胞因子作为佐剂，将编码相关抗原的mRNA注射入患者体内，从而刺激机体产生抗体，抑制肿瘤细胞生长。使用mRNA编码促炎性细胞因子，如IL-12、IFN-α、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子和IL-15，也被确定能够诱导不同肿瘤模型中的肿瘤消退。
除了Moderna与默沙东合作的肿瘤新抗原mRNA疫苗mRNA-4157/V940+PD-1抗体联合疗法外，BioNTech的拳头产品BNT122同样是一款基于mRNA的个体化新抗原特异性肿瘤疫苗，可编码20种特异性新抗原。在2022年6月公布的临床试验数据中，BNT122与罗氏阿替利珠单抗及化疗联用，在治疗接受手术切除的胰腺癌患者的Ⅰ期临床试验中取得了积极结果。