Smegenų skysčio tyrimas (analizė) turi svarbią diagnostinę vertę centrinės nervų sistemos ir smegenų dangalų ligomis, tokiomis kaip encefalitas (smegenų uždegimas), meningitas (smegenų dangalų uždegimas), arachnoiditas (voratinklinę membraną dengiančios membranos uždegimas), smegenų sifilis, smegenų kraujagyslių sutrikimai, navikai ir traumos.