由于病原微生物侵犯中枢神经系统的实质、被膜及血管等引起的急性或慢性炎症性疾病，少数疾病可表现为非炎性改变。
这些病原微生物主要包括病毒、细菌、真菌、螺旋体、寄生虫、立克次体和朊蛋白等。病原微生物主要通过血行感染、直接感染和逆行感染三种途径进入中枢神经系统。从感染部位分类来看，中枢神经系统感染可分为：
①脑炎、脊髓炎或脑脊髓炎；
②脑膜炎、脊膜炎或脑脊膜炎；
③脑膜脑炎；
④血管炎。
病因及分类
各种病原体，包括细菌、病毒、真菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次体、寄生虫和朊蛋白等均可致病。国际疾病分类法中按病原体将CNSI分为细菌性、病毒性和其他寄生物性脑膜炎、脑炎、脊髓炎及颅内和脊柱内脓肿等。按部位可分为脑膜感染和脑实质感染两大类。脑膜感染又可分为两类：
①化脓性脑膜炎，由脑膜炎球菌、肺炎球菌、流感杆菌和金葡菌等引起；
②非化脓性脑膜炎，由病毒、阿米巴原虫引起者多为急性，由结核杆菌、新型隐球菌等引起者多呈急性或慢性过程。脑实质感染可见于细菌引起的脑脓肿，病毒导致脑炎及寄生虫的异位感染等。
病理
CNSI引起的炎性反应，由于病原体的自身毒性作用及机体的反应可表现：
①化脓性炎性反应，常由于化脓性细菌引起；
②非化脓性炎性反应，如由于斑疹伤寒引起；
③出血性反应，见于炭疽及某些病毒感染时；
④组织细胞及肉芽肿性反应，见于慢性炎症过程。镜下病理可见神经元坏死，血脑屏障破坏以血管性脑水肿为特点的脑水肿，以及神经元溶解性脱髓鞘改变。
临床表现
CNSI共同点：发热、脑膜炎或脑脊髓膜炎、脑炎、脑膜脑炎表现。脑膜炎一般有脑膜刺激征，表现为头痛、喷射性呕吐、颈项强直、克氏征、布氏征阳性。脑炎的主要症状为剧烈头痛，意识障碍（如抽搐、昏迷），精神症状，局灶性神经功能缺损，甚至可出现脑水肿继发的脑疝。脊髓炎可以出现病灶以下截瘫，感觉障碍，大小便失禁等。
辅助检查
CNSI常表现为白细胞总数升高，细菌感染以中性粒细胞为主，常在80%以上。病毒感染常以淋巴细胞增多为主。血清学检查：可以表现为抗原特异性抗体，免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）或免疫球蛋白M（IgM）增高；脑脊液检查：是重要的检查手段，包括：测颅压、脑脊液检查的常规和生化，以及其他病原学检查。
不同病原体有不同特点，脑脊液外观无色透明或微浑浊，压力增高；白细胞计数常增多，个别可达1000×106/升以上；脑脊液生化蛋白增高，葡萄糖或氯化物增高或降低；病原学检查中脑脊液涂片、脑脊液及血清特异性抗原或抗体检测，如寄生虫感染采用的凝聚试验、针对梅毒螺旋体感染采用荧光密螺旋体抗体吸附试验（FTA-ABS）或抗梅毒螺旋体微量血凝试验（MHA-TP）等；脑脊液或脑组织中病原体的脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA），对于常规检查无法确诊的病例可采用脑组织活检。
诊断
具有起病急，高热、头痛、呕吐，意识障碍、惊厥或抽搐等临床特点，结合神经影像头颅磁共振成像（MRI）或电子计算机断层扫描（CT）和化验室检查，可以诊断中枢神经系统感染。依据不同辅助检查结果，可以进一步明确导致CNSI的病原体，以进一步明确病因学分类。
鉴别诊断
主要需要对细菌、病毒、真菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次体、寄生虫和朊蛋白等不同病原体间导致CNSI进行鉴别。此外，还需要与一些肿瘤如：中枢系统淋巴瘤、胶质瘤等进行鉴别。脑膜病变需要与脑膜癌病进行鉴别。
治疗
原则应给予必要的对症和支持治疗外，还应予特效的针对病原体的治疗。对症治疗包括：降温、脱水降颅压、营养支持等。针对病原体治疗，依据不同病原体选择相对应治疗药物，如细菌感染选择使用抗菌药物头孢菌素、青霉素、氯霉素等；抗病毒药使用阿昔洛韦、更昔洛韦等；抗结核药物使用等。感染严重者在足量针对病原药物基础上，也可根据病情加用糖皮质激素。
治疗药物的使用需考虑选择易通过血脑屏障的药物。重症患者、病原菌尚不明确的中枢感染，应采取联合抗感染治疗。