Au moindre doute sur une méningite, le pédiatre va effectuer une ponction lombaire. Ce geste, de pratique courante en pédiatrie, est pratiquement indolore entre des mains exercées. Il s'agit d'enfoncer une aiguille courte dans le cul-de-sac lombaire en traversant la peau et en s'immisçant entre deux vertèbres. La moelle épinière est en effet enveloppée dans les méninges et celles-ci descendent plus bas que la moelle le long de la colonne vertébrale. On peut ainsi recueillir dans le cul-de-sac du liquide céphalo-rachidien sans toucher la moelle. Même si effrayant pour les parents, c'est la clé du diagnostic, grâce à une ponction lombaire, on peut procéder à une analyse du LCR (couleur, nombre de cellules et types de cellules trouvées) qui permet de déterminer l'origine de la méningite.