La CIDP è considerata una malattia immunomediata (autoimmune/disimmune), il che significa che il sistema immunitario è indirizzato da vari fattori scatenanti erroneamente contro tessuti del corpo. Nella CIDP, il sistema immunitario attaccherebbe la mielina attorno alle fibre nervose, causando un'infiammazione dei nervi periferici. La capacità del nervo di trasmettere impulsi elettrici viene compromessa o cessa completamente e la forza muscolare e la sensazione nelle braccia e nelle gambe peggiorano. Nella CIDP, a differenza della sindrome di Guillain-Barré, il sistema immunitario non è in grado di disattivare l'attacco infiammatorio maligno contro i nervi periferici e la malattia è quindi prolungata. Nel tempo, e specialmente se la malattia non viene curata, l'infiammazione può anche influenzare le fibre nervose stesse. Il danno alla mielina può guarire completamente o parzialmente con un trattamento precoce con farmaci antinfiammatori e con l'immunoterapia, ma se il nervo (l'assone) stesso è danneggiato, i sintomi possono persistere. La lesione degli assoni è probabilmente dovuta non solo all'infiammazione del nervo, ma anche a fattori precedentemente sconosciuti che accelerano il processo di invecchiamento nel nervo (neurodegenerazione). Ciò può spiegare perché alcune persone con CIDP si stanno costantemente deteriorando nonostante l'immunoterapia intensiva. 