神经元特异性烯醇化酶是存在于神经元中的一种酶，神经元的代谢是需要消耗能量的，尤其是三羧酸循环中需要应用到神经元特异性烯醇化酶，如果神经元特异性烯醇化酶在脑内的浓度较低，说明这部分的神经元受到损害。如果出现在不该出现的地方，就要考虑肿瘤或者异常分泌。
神经元特异性烯醇化酶又简称NSE，可以作为肺癌和儿童神经母细胞瘤的肿瘤标志物，用于肺小细胞肺癌和非小细胞肺癌的鉴别诊断，也可以用于监测肺小细胞癌和神经母细胞瘤的病情、治疗的效果及预报复发。NSE的活性改变，同神经损伤所致的许多神经性疾病也关系密切。