Sinir sistemindeki, özellikle beyindeki bazı bozukluklar insanın düşünce ve davranışlarını etkiler. Bu bozukluklar beyindeki üst düzey işlevlerin aksamasına yol açarak kişinin ruhsal yapısında beklenmedik değişikliklere yol açar.

Sinir hücrelerinin çoğunda, vücut hücreleri gibi kendini yenileme ve onarma özelliği yoktur. Bu yüzden özelikle beyin ve omurilikteki sinir dokusunun örselenmesi çoğu kalıcıdır.

Yaygın skleroz denen hastalıkta,sinir liflerini miyelin kılıfı sertleştiği için içerideki life basınç yaparak örselenmeye sebep olur. Bu durumda hasta güçsüz, uyuşuk ve “hissiz”dir; da her yanına iğneler batıyormuş gibi olur ve durumu giderek ağırlaşır. bütün kasları denetimden çıktığı için yürümesi konuşması ve yemesi bile iyice güçleşir. Bu hastalığın bugün için tedavisi yoktur.

Sinir dokusu yozlaşması denen ve seyrek rastlanan grup hastalıkta da sinir hücreleri işlevini yitirerek ölmeye başlar. Hasta önceleri denetleyemediği istenç dışı hareketlerle sarsılır ve sonunda bütün zihinsel etkinliğini yitirir. Her ikisi de kalıtsal hastalıklar olan ataksisi ve koresi bu gruptandır.

Parkinson hastalığında, mesajların sinapstan atlanmasını sağlayan kimyasal ileticiler görevini yerine getiremediği için, vücudun bazı bölümlerinde denetlenmeyen titreme ya da sarsılmalar görülür. İlaçlar bu  belirtileri bastırarak hastanın yaşamını kolaylaştırabilir.

Çevrel hastalıkları çoğu zaman şeker hastalığı, cüzam gibi başka hastalıkların  ya da uzun süren vitamin eksikliği, alkol ve ilaç bağımlılığı gibi etkilerin sonucudur. Duyu sinirlerindeki bozukluklar vücutta karıncalanma ya da duyu yitimine, kasları denetleyen hareket sinirlerindeki bozukluklar ise kasların zayıflamasına ve yağlanmasına yol açar. Bu sinir sisteminin en çok karşılaşılan hastalığı ise, omurlardaki disk kayması sonucunda omurilik sinirlerinin ezilerek örselenmesidir. Bu durum en çok bel ve sağrı bölgesindeki omurlarda görülür; bel omurlarının arasından çıkan sinirlerin ezilmesi lumbago ağrılarına, daha aşağıdaki siyatik sinirinin ezilmesi de siyatik ağrısına neden olur.

Beyin ve sinir sistemiyle ilgili hastalıklar nörolojinin konusudur. Bu alanda uzmanlaşmış bir doktor (nörolog), basit birkaç testle sinir sisteminin işleyişine ilişkin pek çok bilgi edinebilir. Örneğin deriye dokunarak duyarlı olup olmadığını araştırır; göze ışık tutarak ya da diz kapağının altına vurarak refleks hareketleri inceler; hastanın, gözlerini kapatıp tek ayağı üzerinde durmasını isteyerek denge duyusunu denetler. Bu basit testler bile, son derece karmaşık olan sinir sistemindeki bozukluklar konusunda çok değerli ipuçları verebilir.