Alcune sostanze tossiche agiscono sul metabolismo cellulare dei neuroni, più raramente sulle cellule di Schwann, che portano a degenerazione della fibra. Causano neuropatia i metalli pesanti (alluminio, piombo, arsenico, mercurio, tallio), solventi industriali, fosfati organici, germicidi, conservanti, anestetici; arsenico e tallio causano decorso acuto in 3 settimane con astenia, vomito, ittero, pigmentazione cutanea bruna, sintomi gastrointestinali, parestesie dolorose, deficit nervi cranici, stato confusionale, coma. Gli altri hanno decorso cronico con assonopatia distale sensitivo-motoria, con nefropatia, anemia, colite, trattamento con chelanti come pennicillamina, EDTA.