Le caratteristiche patologiche caratteristiche della CIDP includono la demielinizzazione segmentaria e la rimielinizzazione dei nervi periferici e la formazione di bulbi di cipolla. Il termine "bulbo di cipolla" si riferisce all' ingrossamento dei nervi colpiti quando osservati al microscopio nella sezione trasversale. Come risultato di ripetuti episodi di demielinizzazione e rimielinizzazione, i nervi colpiti si ingrossano a causa di spirali sovrapposte di cellule di Schwann proliferanti che circondano gli assoni demielinizzati.