TCD檢查可以有效檢測顱內血管，如大腦中動脈、頸內動脈等的狹窄或閉塞情況。特別是在蛛網膜下腔出血(SAH)后，患者常常面臨痙攣風險，TCD可實時檢測血流變化。
對于疑似腦卒中患者，TCD能快速判斷腦血管的通暢情況，為進一步影像學檢査如CT或MRI提供可靠的初步依據。此外，對于懷疑有靜脈竇血栓的患者，TCD檢查也能提供重要線索。
雖然TCD不直接成像，但通過血流動力學特征，能輔助評估動靜脈畸形和動脈瘤的風險程度。尤其是在動脈瘤夾閉術后的檢測中，TCD的作用尤為重要。
雖然頸動脈狹窄更多通過超聲頸動脈檢查或CT血管造影來確診，但TCD也是一種簡單便捷的篩查手段，尤其是在急診科和康復科環境中。
在一些術后的病人中，通過觀察椎基底動脈的輕微流向改變，可以準確反映病變程度及治療效果。
