Se la persona ha un tumore al cervello, la biopsia è sensibile al 95%. La procedura può essere utile anche nelle persone immunocompromesse e che hanno prove di lesioni cerebrali che potrebbero essere causate da infezioni opportunistiche. In altri gruppi, in particolare quelli con malattie neurologiche inspiegabili, una diagnosi viene raggiunta eseguendo una biopsia nella metà dei casi in cui viene eseguita e ha un utile effetto pratico nel 30% delle persone. Se si sospetta un'angioite primaria del sistema nervoso centrale (PACNS), è molto probabile che la biopsia cerebrale influenzi positivamente il piano di trattamento.