于氯霉素对脑嵴液高渗透性（远比头孢菌素的高），它是治疗金黄色葡萄球菌引致脑脓疡的第一选择。它亦可用在治疗由多种生物引致或不明原因的脑脓疡。氯霉素能有效地抑制三种主要引致脑膜炎的细菌：脑膜炎双球菌、肺炎链球菌及流感嗜血桿菌。在西方，氯霉素是用于治疗对青霉素或头孢菌素过敏的脑膜炎病人。而有建议家庭医生须配备有氯霉素的静脉制剂，在一些低收入国家，世界卫生组织亦建议使用氯霉素油剂作为脑膜炎的第一线治疗。在美国，当包括脑膜炎双球菌败血病及落矶山斑点热的区分诊断未有结果前，氯霉素被用来作为小孩热病及紫斑的经验治