经颅多普勒除了能反映脑动脉硬化、脑血管狭窄、脑血管畸形等脑血管的器质性疾病外，还能较大程度上反映脑血管的功能性变化。

　　脑死亡时TCD频谱有特征性改变，提示脑循环停止。是脑死亡诊断三项确认手段之一。完善脑死亡诊断既减轻家庭和社会负担，又予以患者死亡的尊严，还能解决器官移植的供体来源。

　　锁骨下动脉盗血综合征是指在锁骨下动脉或头臂干的椎动脉起始处的近心段有部分的或完全的闭塞性损害，由于虹吸作用，引起患侧椎动脉中的血流逆行，进入患侧锁骨下动脉的远心端，导致椎-基动脉缺血性发作和患侧上肢缺血性的症候。TCD对于盗血的诊断是敏感的，远远高于DSA和血管超声，而且可以进行功能试验，判断是不是真正的盗血，对于既往所谓的隐匿型盗血，TCD下无所遁形。

　　在缺血性脑卒中有大约40%原因不明，卵圆孔未闭为可能性原因，在2014年国际脑卒中大会上，TCD诊断卵圆孔未闭技术被认为是2014年神经病学届三大重要发现之一，被认为是诊断卵圆孔未闭新的金标准。