神經科診斷性檢查不應該作為疾病的篩查，除非病人的情況十分危急不允許醫生進行全面的體格檢查。要根據在詢問病史及全面體格檢查後發現的臨床線索，才行必要的輔助檢查。

腰椎穿刺

腰椎穿刺的目的主要是測定顱內壓力和了解腦脊液的成分(見 不同神經系統疾病的腦脊液異常情況)、治療性地降低顱內壓（如假瘤）、鞘內注射給藥或脊髓造影。

計算機斷層掃描(CT)

CT是一項能快速提供腦部及顱骨影像學的非創傷性檢查。

與MRI相比，CT在觀察後顱窩的骨結構（不是後顱窩的腦組織）、顱骨的底部和椎管方面具有優勢。增強CT能幫助發現腦腫瘤及腦膿腫。

CT平掃能快速發現腦出血或大致瞭解重要的結構改變，而不需考慮造影劑可能引起的過敏或腎衰竭。通過鞘內注射造影劑，CT可以發現並勾勒出侵入腦幹、脊髓或脊神經根的異常結構（如腦膜瘤、椎間盤突出）和脊髓空洞症。

CT血管造影（CTA）通過造影劑可以顯示腦血管情況，從而免除進一步行MRI和血管造影。

磁共振顯像(MRI)

MRI比CT能更清晰地顯示腦部結構，尤其是顯示腦神經、腦幹、後顱窩和脊髓的病變，CT在上述部位會出現骨性結構的偽影，不利於相應結構的觀察。

MRI也能更好地顯示脫髓鞘病變、早期腦梗死、無症狀性腦水腫、腦挫傷、早期小腦幕疝、顱頸交界畸形和脊髓空洞症等。對於需急診處理的脊髓壓迫性病變（如腫瘤、膿腫），MRI尤其有價值。

MRI對於安裝心臟起搏器、安裝心臟或頸動脈支架<6周、安裝磁性鐵動脈瘤夾子及有其他金屬置入物的患者禁忌，因為在強磁場作用下，上述金屬物體會過熱或移位。

MRI有多種技術( 磁共振成像)，根據特定的組織、部位和所懷疑的疾病，選擇合適的MRI技術：

• 彌散加權成像（DWI）能早期快速地發現缺血性卒中。
• 灌注加權成像（PWI）可識別早期缺血性卒中的低灌注區域，但還無法可靠地區分良性缺血和最終的梗死區域。
• 彌散張量成像（DTI）是DWI的延伸技術，可三維顯示白質傳導束（纖維示蹤成像），用於監測老齡和疾病情況下中樞神經系統纖維束的完整性。
• 雙翻轉恢復序列成像（DIR）應用於研究中心，可以比其他MRI技術更好的檢測灰質的脫髓鞘改變；灰質脫髓鞘改變目前被認為在多發性硬化中很常見。
• 功能磁共振成像（fMRI）可識別特定認知或運動任務下，腦區的激活（表現為氧合血流量的增加），但其臨床應用價值仍有待明確。

磁共振動脈造影（MRA）能在注射或不注射造影劑的條件下，顯示腦內主要血管及腦部、頸部主要動脈及其分支。雖然目前MRA還不能替代腦血管造影，但在不能行腦血管造影的患者中（如病人拒絕或風險較大），還是十分有應用價值的。對於腦卒中病人，MRA顯示的血管狹窄往往比實際嚴重，因此一般不會遺漏大血管的閉塞性病變。

磁共振靜脈顯影（MRV）可以通過磁共振檢查顯示顱內主要靜脈及靜脈竇，因此可以不用行血管造影而診斷靜脈竇血栓形成。另外，MRV在監測血栓溶解情況及指導抗凝治療期限方面比較有價值。磁共振質譜分析（MRS）可以通過測定腦內局部區域的代謝情況，從而鑑別顱內腫瘤、膿腫和卒中。

腦超聲波描記

對於<2歲的兒童，腦超聲波描記可在床旁（尤其是新生兒重症監護室）檢查患者是否有腦出血或腦積水。對於較大的兒童和成人，CT已經取代該項檢查。

腦血管造影

即通過動脈導管注射不透X線的造影劑，來顯示顱內動脈和靜脈的循環情況。通過數字化處理（數字減影血管造影術，digital subtraction angiography，DSA），少量的造影劑可以顯示出高分辨率的圖像。

作為CT、MRI的補充，它能明確病灶的部位及其血供情況。腦血管造影是診斷動脈狹窄或閉塞、血管先天缺如、動脈瘤、動靜脈畸形的金標準。對於直徑0.1mm的血管，它也能清楚顯示。

隨著MRA和CTA的運用，DSA檢查已明顯減少，但當懷疑腦血管炎和需要進行介入治療（血管成形、支架置入、動脈內溶栓、動脈瘤栓塞等）時，DSA仍是常規檢查。

二維多普勒超聲掃描

這種非創傷性的檢查手段能發現頸動脈分叉處的動脈夾層、狹窄、閉塞或潰瘍。它安全快速，但無法提供血管造影所能顯示的血管詳細形態。

對於監測頸動脈短暫性缺血發作，它優於眶周多普勒超聲掃描及眼體積掃描技術。對於疾病的跟蹤隨訪，它也十分有用。

經顱多普勒超聲掃描能用於監測腦死亡後殘餘血流，蛛網膜下隙出血後大腦中動脈血管痙攣和椎-基底動脈系統的腦卒中。

脊髓造影

即通過腰穿在蛛網膜下隙注入造影劑後行X線攝片。在診斷髓內病變時，MRI已代替脊髓造影，但在不能行MRI檢查時，可以行CT脊髓造影。它的禁忌證與腰穿禁忌證相同。

脊髓造影可能加重病變對脊髓的壓迫，尤其是過多過快地放出腦脊液時。極為罕見地，脊髓造影導致脊神經周圍的蛛網膜炎症（蛛網膜炎），可能會引起下背部和四肢的慢性疼痛和感覺異常。

腦電圖(EEG)

在頭部安放電極，記錄癲癇、睡眠障礙、代謝性或器質性腦病患者的電活動。檢查時，將20個電極對稱置於頭部。正常清醒情況下，腦電圖顯示的是在頂枕葉消長的8-～12-Hz、50μV的正弦α波和分佈在雙側額葉的大於>12-Hz、10-～20-μV的β波，中間散在4-～7-Hz、20-～100-uV的θ波。檢查時要注意雙側大腦半球的對稱性（不對稱往往提示器質性病變），有無過度慢波（即1～4Hz，50～350μV的δ波，在意識不清、腦病和痴呆的病人中會出現）和其他異常波。

有些異常波是非特異性的（如癇性尖波），而有些則具有診斷價值（如失神發作時3-Hz的棘慢波和克雅氏病週期性的1-Hz尖波）。腦電圖對於一些原因不明的發作性意識障礙的診斷十分有用。

誘發電位

即通過視覺、聽覺或觸覺刺激腦部皮層的相應部位，引起該皮層的局灶性電活動。通常情況下，這些小的電位被腦電圖的背景噪聲所掩蓋，但可通過計算機處理去除這些噪音，顯示出誘發電位。誘發電位的潛伏期、時限和波幅可以反映出所刺激的感覺通路的完整性。

肌電圖和神經傳導速度

當臨床上難以判斷肌無力是神經、肌肉或神經肌肉接頭病變引起時，肌電圖和神經傳導速度檢查可幫助鑑別。

行肌電圖檢查時，將針插入患者的受檢肌肉中，然後記錄該肌肉在靜息和收縮時的電活動。

神經傳導速度檢查時，在周圍神經全長上（從近段至支配肌肉）選擇數點進行電刺激，記錄從刺激至肌肉開始收縮的時間。感覺神經傳導速度也可用類似的方法測定。神經傳導測試檢查大的有髓纖維，而非小的有髓纖維或無髓纖維。通過重複刺激神經可評價神經肌肉接頭有無異常疲勞現象，如重症肌無力的患者存在重複刺激神經後，肌肉收縮波幅逐漸衰減。

活檢

神經活檢和肌肉活檢通常同時進行。當其他測試未有定論時，神經活檢有助於鑑別脫髓鞘性與軸索性多發性神經病變。

應選擇一個神經支配的患處進行活檢。如果多發性神經病變由血管炎引起，活檢樣本應包括皮膚，以增加發現特徵性血管異常的機會。如果活檢顯示神經末梢缺失，鑽取活檢有助於確定小纖維多發性神經病變。肌肉活檢有助於確定肌肉病變。