מערכת העצבים מחולקת למערכת העצבים המרכזית הכוללת את המוח וחוט השדרה, ומערכת העצבים ההיקפית הכוללת את העצבים ההיקפיים לאחר יציאתם מחוט השדרה (לאורך מהלכם בגוף), וכן את מערכת השרירים המעוצבבים על ידי העצבים המוטורים.

מחלות אלה תתבטאנה בהפרעה בתפקוד המוח ו\או חוט השדרה, כאשר רוב המחלות מערבות את המוח. ניתן לחלק את מחלות מערכת העצבים המרכזית על פי הגורמים והמנגנונים האחראים להתהוותן: מחלות של כלי הדם, אשר יגרמו לאירועים מוחיים או דימומים במוח (אירוע מוחי); מחלות דלקתיות או אימוניות (חיסוניות), כגון: טרשת נפוצה; מחלות ניווניות, לדוגמא: מחלת אלצהיימר; מחלות הגורמות להפרעות בתנועה, כגון: מחלת פרקינסון, רעד, דיסטוניה, תנועות בלתי רצוניות, טיקים; אפילפסיה, מחלות זיהומיות; גידולים של המוח ועוד.

קיימות מחלות המערבות מערכות מסויימות. למשל מחלת פרקינסון, אשר בה מתנוונים איזורי מוח הקשורים בתנועה. מחלות אלה עלולות להתבטא בקושי בתנועה או בתנועות לא רצוניות. במחלת פרקינסון למשל, הסימפטומים העיקריים קשורים לאיטיות וקושי בתנועה, אך קיימות גם תנועות בלתי רצוניות, כאשר העיקרית שבהן היא רעד. הרעד שכיח בפרט בידיים (רעד בידיים), אך הרעד לערב גם איזורים אחרים: ראש, לסת, רגליים.

מחלות של חוט השדרה תתבטאנה בעיקר בחולשת שרירים והפרעה בתחושה (מתחת לאיזור הפגיעה בחוט השדרה). כפי שצויין, טרשת נפוצה היא אחת המחלות הפוגעות יחסית באופן שכיח בחוט השדרה, אך קיימות גם מחלות אחרות, כדוגמא: מחלת ALS- אשר בה מתפתח ניוון של תאי העצב המוטרים (אלה האחראים על התנועה) בחוט השדרה, וכתוצאה מכך נגרם ניוון שרירים ההולך ומתקדם. מחלת ALS מאופיינת בנוסף לחולשת שרירים גם בהופעה של קפיצות שרירים עדינות (פסיקולציות) וכן התכווצויות שרירים כואבות. זיהום על ידי נגיף פוליו (מחלת פוליו) היא דוגמא למחלה זיהומית הפוגעת באופן סלקטיבי בתאים המוטורים בחוט השדרה ותגרום לכן להופעה של ניוון שרירים, דלדול שרירים וכן חולשת שרירים המתפתחים במהירות.

בדומה למערכת העצבים המרכזית, ניתן לחלק את מחלות מערכת העצבים ההיקפית על פי המערכות והאיזורים שנפגעים: מחלות עצבים היקפיים, הקרויות נוירופתיה או פולינוירופתיה; מחלות של החיבור (הסינפסה) בין העצב המוטרי לשריר – הידועה והשכיחה היא מיאסטניה גרביס; מחלות שרירים, הכוללות מגוון מחלות, כגון: ניוון שרירים (דיסטרופה שרירית), דלקות שרירים ועוד.

נוירופתיה או פולינוירופתיה הוא מונח כללי של קבוצה גדולה ורחבה של מחלות הפוגעות בעצבים ההיקפיים, כלומר ברשת העצבים הפזורה בגופינו. הסיבות של נוירופתיה מגוונות, וכוללת: מחלת סוכרת (נוירופתיה סוכרתית), חוסר תזונתי, למשל: חוסר בויטמנים, סיבוך של תרופות, הרעלות, בעיות סיסטמיות ומטבוליות, נוירופתיה גנטית ועוד. הסימפטומים של נוירופתיה יכולים להיות תחושתיים, מוטורים או אוטונומים (העצבים הלא רצוניים המפקחים על פעילות האיברים הפנימיים). הסימפטומים התחושתיים העיקריים כוללים: ירידה בתחושה, תחושת נימול, נמלול, נמלולים או עקצוצים, תחושת שריפה או תחושת בעירה המופיעות לעיתים קרובות בכפות הרגליים (רגליים שורפות, רגליים בוערות), תחושת זרמים, הרדמות (תחושת רדימות) במקומות שונים בגוף, כאב (בעיקר כאבי רגליים). כאב הנובע ממחלה של העצבים ההיקפיים (נוירופתיה) קרוי כאב נוירופטי, והוא לעיתים קרובות בעל אופי שורף. פגיעה בעצבים המוטורים תגרום להופעה של חולשת שרירים, אשר תתבטא בקושי בפעילות עדינות בידיים, קשיי הליכה ועוד. המונח נוירופתיה מתייחס לפגיעה מפושטת בעצבים, אך קיימים מצבים בהם הפגיעה היא בעצב או בעצבים בודדים, כאשר הדוגמא השכיחה ביותר לכך היא תסמונת התעלה הקרפלית, אשר בה קיים לחץ מקומי על העצב המדיאני באיזור שורש כף היד. תסמונת התעלה הקרפלית תתבטא לפיכך בכאבים, הפרעת תחושה, נמלול, תחושת רדימות או הרדמות בכף היד. לרוב הפרעות התחושה קשות יותר בלילה, ולעיתים מעירות משינה. התקדמות המצב עלולה לגרום גם לחולשת שרירי הידיים וקושי בפעילות בידיים.

מחלות הפוגעות בסינפסה (החיבור בין העצב לשריר) תתבטאנה אף הן בהופעה של חולשת שרירים. המחלה הטיפוסית בקבוצה זו היא מיאסטניה גרביס. חולשת שרירים במיאסטניה גרביס עלולה לערב למעשה כל שריר רצוני, אך באופן שכיח נפגעים השרירים המניעים את העיניים ולכן תופיע ראיה כפולה, וכן חולשה של שרירי העפעפיים, אשר תגרום להופעה של צניחת עפעפיים. שרירי הדיבור והבליעה נפגעים לעיתים קרובות אף הם. עליות וירידות בחומרת חולשת השרירים במהלך היום או לאורך זמן טיפוסיות למיאסטניה גרביס, וזאת בניגוד למחלות שרירי ראשוניות, אשר בהן חולשת השרירים קבועה בדרך כלל.