É o procedimento que retira uma pequena quantidade do líquido que banha o cérebro e a medula espinhal (líquor), por meio de uma agulha específica, para examinar suas características físicas, citológicas, microbiológicas e químicas.
A punção lombar também permite que sejam injetadas substâncias medicamentosas no líquor ou na medula (quimioterapia, por exemplo) e medida a pressão no interior da câmara liquórica. Este procedimento é realizado sob anestesia local.