Aivo-selkäydinnesteen tutkimuksella (analyysillä) on tärkeä diagnostinen arvo keskushermoston ja aivokalvojen sairauksissa, kuten enkefaliitti (aivojen tulehdus), aivokalvontulehdus (aivokalvojen tulehdus), araknoidiitti (luktokalvon tulehdus), aivojen kuppa, aivoverisuonitapaturmat, kasvaimet ja vammat.