Le Doppler transcrânien et l'échoDoppler transcrânien permettent une exploration non invasive des vaisseaux intracrâniens. Ils sont utiles dans la recherche de sténoses intracrâniennes, dans l'évaluation du retentissement d'une sténose ou d'une thrombose cervicale, et dans l'analyse de la fonctionnalité du polygone de Willis. D'autres indications existent, le monitoring Doppler pour dépister les signaux microemboliques, le monitoring en réanimation pour évaluer le spasme vasculaire en cas d'hémorragie sous-arachnoïdienne, évaluer le risque d'accident vasculaire cérébral chez un patient atteint de drépanocytose, la recherche de shunt droit-gauche. L'échoDoppler peut être réalisé dans certaines circonstances avec l'utilisation de produit de contraste qui permettent une meilleure réflexion des échos, notamment chez les patients dont la fenêtre temporale est difficilement exploitable.