In presenza di sintomi, circa l'80% dei pazienti con encefalite autoimmune presenta una pleocitosi linfocitica del liquido cerebrospinale da lieve a moderata (solitamente <100 globuli bianchi / μl), il 30% presenta un aumento da lieve a moderato della concentrazione di proteine e il 50-60% hanno bande oligoclonali. Queste bande possono essere presenti anche quando gli studi di routine sul liquido cerebrospinale sono normali. Contrariamente alla maggior parte delle encefaliti autoimmuni, l'encefalite limbica associata ad anticorpi specifici per LGI1 si verifica frequentemente con reperti CSF normali o minimi.