1.一般檢查
觀察腦脊液透明度、顏色、凝固性，測定其比重及pH。比重測定可用折射儀法進行測定，微量pH值計測量pH。
2.分子成分檢查
（1）蛋白質：可用Pandy試驗進行蛋白質定性檢測，磺基水楊酸-硫酸鈉比濁法、雙縮脲法、染料結合法進行蛋白質定量檢測。
（2）葡萄糖：可用葡萄糖氧化酶法或己糖激酶法進行檢測，結果因穿刺部位不同而不同。
（3）氯化物：可用硝酸汞滴定法、硫氰酸汞比色法、離子選擇電極法、電量分析法等進行檢測。
（4）酶及其他成分：常用酶速率法進行酶的檢測，常見的檢測指標有天冬氨酸氨基轉移酶（AST）、丙氨酸氨基轉移酶（ALT）、乳酸脫氫酶（LD）、肌酸激酶（CK）、腺苷脫氨酶（ADA）等。其他成分包括谷氨酰胺、乳酸及溶菌酶的測定，其中谷氨酰胺可用硫酸加熱水解法進行定量檢測。
（5）蛋白質電泳：常用乙酸纖維薄膜電泳法、瓊脂糖凝膠電泳法進行檢測。由于其蛋白質量較少，檢查前需經過高分子聚乙二醇或右旋糖酐透析液濃縮方可檢測。
（6）免疫球蛋白：檢測方法主要有免疫電泳法、免疫散射比濁法和免疫擴散法。利用抗原和抗體在凝膠或特殊緩沖液中進行特異性結合，形成抗原抗體復合物，再通過測定凝膠中抗原抗體復合物沉淀環直徑或特殊緩沖液中抗原抗體復合物濁度，計算出免疫球蛋白含量。
（7）髓鞘堿性蛋白測定：可用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）法或放射免疫法進行檢測。
3.細胞學檢查
（1）細胞總數計數：可用體液細胞分析儀進行分析，或使用顯微鏡計數法進行分析。顯微鏡計數法是將腦脊液標本充入血細胞計數板內，低倍鏡下計數2個計數室四角和中央大方格共10個方格內的細胞數，細胞過多、渾濁或血性腦脊液可稀釋后計數，再換算為細胞總數。
（2）白細胞計數：可用體液細胞分析儀進行分析，或用顯微鏡計數法進行分析。非血性標本用冰乙酸浸洗過的吸管吸取腦脊液標本，充入血細胞計數板內計數。白細胞過多時可先進行稀釋再計數，最后進行換算。
（3）白細胞分類計數：可用體液細胞分析儀進行分類計數，也可使用顯微鏡分類法或染色分類法進行分類計數。顯微鏡分類法是在高倍鏡下對100個有核細胞進行分類計數，如數量不足則直接記錄具體數字。染色分類法則是將標本進行離心，取沉淀物進行涂片，干燥后行Wright染色，再進行分類計數。
4.病原學檢查
（1）細菌：可用顯微鏡檢查、細菌培養和ELISA法進行檢測。顯微鏡檢查可用直接涂片法或涂片染色法進行檢查。細菌培養應選擇適當的培養基和培養環境，并可在培養后進行藥敏試驗。
（2）寄生蟲：顯微鏡檢查可發現血吸蟲卵、肺吸蟲卵、弓形蟲、阿米巴滋養體等，腦囊蟲病患者可進行腦囊蟲補體結合試驗，神經梅毒診斷首選螺旋體熒光抗體吸收試驗。