В норме СМЖ представляет собой прозрачную бесцветную жидкость. Помутнение СМЖ наблюдают при менингитах за счёт увеличения количества клеток, в отдельных случаях, например при пневмококковом менингите, - за счёт огромного количества возбудителя. При серозных менингитах с невысоким плеоцитозом (повышением количества клеток) помутнение может быть незначительным и определяться только при сравнении с водой, налитой в аналогичную пробирку. При большей степени мутности жидкость опалесцирует - поблёскивает, но сквозь неё можно прочесть печатный текст. Высокую степень мутности СМЖ наблюдают при гнойных менингитах. СМЖ может менять окраску: при гнойных менингитах может быть белой, ксантохромной (жёлтой); при менингите, вызванном синегнойной палочкой, - синевато-зелёной. Часто СМЖ бывает кровянистой, мутной. Если кровь попутная, то в первой пробирке количество крови больше, чем в последующих. При субарахноидальном кровоизлиянии все порции жидкости окрашены равномерно. Через сутки жидкость становится прозрачной вследствие гемолиза эритроцитов ("лаковая кровь"). В более поздние сроки жидкость за счёт превращения гемоглобина в жёлчные пигменты становится ксантохромной.