腦脊液壓力高,外觀多清亮,常規檢查可見細胞數增多,多為十到五百乘以十的六次方每升,通常小于二百乘以十的六次方每升,呈淋巴細胞反應,少數病例以中性粒細胞為主。也可見少量紅細胞,偶見數以千計的紅細胞,提示出血性病變。多見于單純皰疹病毒性腦炎,腦脊液生化,可見蛋白輕中度增高,但是通常小于1g/L。氯化物和糖正常,個別病例晚期可見糖降低。3%到5%的病例發病數日內腦脊液常規、生化正常,再次復查可見異常改變。
病毒感染后機體通過免疫系統的反應產生相關抗體,通過酶聯免疫法等可以檢測到一些病毒的igm,igg抗體,如單純皰疹病毒、帶狀皰疹病毒等。