Biorąc pod uwagę inwazyjność zabiegu, większość powikłań związanych z nakłuciem lędźwiowym występuje rzadko. Najczęstszym powikłaniem jest ból głowy, który występuje u około czterech na dziesięciu pacjentów z nakłuciem lędźwiowym i zwykle ustępuje w ciągu tygodnia. Inne powikłania są poważniejsze, ale występują znacznie rzadziej. Zapalenie opon mózgowych, uszkodzenie korzeni nerwowych i przedłużający się ból pleców należą do możliwych, choć rzadkich powikłań nakłucia lędźwiowego.
Ból głowy, który pojawia się po nakłuciu lędźwiowym, nazywany jest bólem głowy po nakłuciu podtwardówkowym. Jego przyczyny nie są znane. Występuje częściej u kobiet niż u mężczyzn i rzadziej zarówno u młodszych, jak i starszych pacjentów. Kilka badań pokazuje, że wybór igły użytej do nakłucia lędźwiowego wpływa na częstość występowania tego typu powikłań związanych z nakłuciem lędźwiowym. Wydaje się, że igły z końcówką ołówkową, w przeciwieństwie do igieł z końcówką ściętą, znacznie zmniejszają występowanie podtwardówkowych bólów głowy.
Badania pokazują, że ani leżenie w łóżku, ani pozostawanie w pozycji podatnej przez dłuższy czas nie zapobiegają bólowi głowy po nakłuciu. Kofeina doustna zapewnia przejściową ulgę, ale działa krótko i nie eliminuje bólu głowy. Najskuteczniejszym sposobem leczenia jest nadtwardówkowy plaster z krwią. Plaster jest nakładany po nakłuciu i zapewnia ulgę nawet 98 procentom pacjentów doświadczających po nakłuciu bólu głowy.
Poważne powikłania związane z nakłuciem lędźwiowym obejmują przepuklinę migdałków, krwawienie śródczaszkowe i infekcje. Tego typu komplikacje są rzadkie. Niektóre powikłania występują częściej u pacjentów, których stan zdrowia lub stan jest zagrożony. Pacjenci z poważnymi istniejącymi schorzeniami są bardziej narażeni na niebezpieczne komplikacje w wyniku nakłucia lędźwiowego.
Próbki płynu mózgowo-rdzeniowego pobiera się z nakłucia lędźwiowego. Płyn ten otacza mózg i rdzeń kręgowy. Badanie płynu może pomóc w zdiagnozowaniu chorób, takich jak zapalenie opon mózgowych, stwardnienie rozsiane i krwotok mózgowy. Procedura jest czasami wykonywana w celu określenia zmian ciśnienia mózgowo-rdzeniowego. Różnica w ciśnieniu przed usunięciem płynu i po usunięciu płynu może pomóc w diagnozie guza mózgu lub infekcji.
Neurolodzy lub inny przeszkolony personel medyczny wykonują nakłucie lędźwiowe. Procedura zwykle odbywa się w dolnej części pleców. Lekarze najpierw czyszczą, sterylizują, a czasem znieczulają obszar wokół miejsca wybranego do nakłucia. Wbijają igłę między kręgi i przemieszczają się w przestrzeń wypełnioną płynem mózgowo-rdzeniowym. Po pobraniu płynu lekarze usuwają igłę i zakrywają nakłucie sterylnym opatrunkiem.