Alla base della neuropatia c'è probabilmente un blocco della trasmissione nervosa mediato dalle cosiddette "tossine uremiche" (urea, creatinina, paratormone, mioinositolo e β2-microglobulina). In particolare si sospetta che siano responsabili della neuropatia alcune molecole di peso molecolare compreso fra 300 e 12,000 Da. Gli studi effettuati hanno dimostrato un rallentamento della conduzione nervosa anche nei segmenti clinicamente non affetti. Sia i segni clinici sia le alterazioni strumentali correlano con la gravità dell'IRC e tendono a regredire dopo il trapianto renale.