神经元特异性烯醇化酶是神经元和神经内分泌细胞特有的酶，一般作为评价神经细胞损伤严重程度以及判断预后的敏感指标。
神经元特异性烯醇化酶在各种神经损伤中，比如脑出血、脑缺血、缺氧、感染、重度营养不良等，均会明显增高被广泛应用，同时神经元特异性烯醇化酶在神经内分泌细胞中含量较高，常用于小细胞肺癌的诊断以及预后评价。如果神经元特异性烯醇化酶正常，说明机体没有上述的神经损伤以及小细胞肺癌的活动，临床上常常用这种标志物来判断脑损伤以及小细胞肺癌等其他恶性肿瘤。