S100蛋白是是一种酸性钙结合蛋白，应用于临床中可评价脑卒中的疾病转归、治疗效果、预后情况等。因此对急性脑梗死、心源性缺氧性脑损伤的诊断和预后判断有重要价值，目前也被广泛应用于诊断听神经鞘瘤的肿瘤标记物。
一般正常人检测不到S100蛋白的存在。通常血浆中S100蛋白浓度增高是由于脑组织损伤和血-脑屏障通透性明显增加所致，当浓度超过0.5μg/L时，则认为具有病理意义，常见于脑外伤、脑出血、脑缺血等。当出血性脑卒中发病第1天，该值就会明显增高，脑梗死面积越大，该值浓度越高。另外，与S100蛋白相关疾病还包括心脏疾病、神经中枢系统疾病、炎症性疾病、肿瘤等。
除上述外，如果将S100蛋白和HMB-45免疫组化检测还可区分黑色素瘤的不典型增生和原位癌。而血清肿瘤标志物检测一般采取LASA-P、S100、TPS、NSE、酪氨酸等指标联合检测，由于灵敏性和特异性较好，因此也可用于相关疾病的治疗后随访。