吉蘭巴雷綜合徵的診斷，在腦脊液學是一大類比較特徵性的表現，叫蛋白細胞分離，主要是表現腦脊液學上蛋白數增高，正常蛋白是405mg/L，對於這種病人，最高時可以達到5g/L，一般都在1g/L以上。神經根髓鞘脫失，脫失到腦脊液裡成為鹼性蛋白，在腦脊液檢查的時候，蛋白增高，但是真正在腦脊液檢測不到白細胞。蛋白增高，但白細胞數很低，這種情況下叫腦脊液蛋白細胞分離，是比較有特徵性表現的一種。

但是並不是病人出現腦脊液蛋白細胞分離一定是本病，其一定是和臨床症狀相匹配。如果有四肢對稱性持續性癱瘓，再加上腦脊液蛋白細胞分離現象，這種情況下才能考慮吉蘭巴雷綜合徵，而不是發現腦脊液蛋白細胞分離就診斷。所以對於檢測，一定是臨床症狀配上電生理，再配上腦脊液蛋白細胞分離才能確診。