Die Technik der Mikrodialyse ermöglicht derzeit die Messung verschiedener Medikamentenkonzentrationen, Metabolite und Markern des Zellmembranschadens in nahezu allen menschlichen Geweben. In zahlreichen tierexperimentellen und klinischen Untersuchungen wurden anhand dieser Technik verschiedene pathophysiologische Zusammenhänge u. a. der Ischämie mit konsekutivem Zellschaden näher beleuchtet. In über 10 000 Publikationen auf dem Gebiet der Forschung anhand dieses Monitoring-Verfahrens konnten diverse klinisch relevante biochemische Phänomene detektiert und schrittweise u. a. auf dem Boden dieser Erkenntnisse die therapeutischen Interventionen modifiziert werden. Die primären klinischen Arbeiten stammen aus dem Sektor der Neurochirurgie, in dem die Mikrodialyse als intracerebrales Monitoring den Energiehaushalt des Gehirn während krizischer Situationen reflektiert. Diese Übersichtsarbeit soll ein aktuelles Kompendium der derzeitigen Erkenntnisse und Ergebnisse klinischer und tierexperimenteller Mikrodialyse-Untersuchungen auf dem Gebiet der perioperativen und intensivmedizinischen Medizin darstellen. Trotz der Tatsache, dass bislang keine Studie eine effektive Verbesserung des Patienten outcomes belegt hat, sollen potentielle Indikationen für ein biochemisches Monitoring im klinischen Kontext erörtert werden.