S100 wordt gebruikt als parameter om hersenschade te objectiveren. Bij verschillende vormen van hersenschade, zoals traumatische hersenschade, epilepsie en CVA, is S100 in het serum gestegen. In het geval van CVA stijgt S100 binnen de 8 uur en blijft hoog gedurende 72 uur. S100 heeft voor hersenschade voornamelijk een negatief predictieve waarde (NPV). Bij een cutoff van 0.105 µg/L is NPV 99.7%, PPV 11%, sensitiviteit 98.8% en specificiteit 32.9%. Daarnaast is S100 een tumormerker voor maligne melanoom . S100 is niet geschikt voor diagnose van maligne melanoom, maar wel voor opvolging van ziekteprogressie.