Esistono molteplici patologie neurologiche che possono associarsi alla RLS o ai PLMS, anche se vengono coinvolte strutture nervose diverse rispetto alla RLS, tra cui il tronco encefalico, il midollo spinale ed il sistema nervoso periferico [171].Un esame neurologico è essenziale per fare diagnosi differenziale con altre patologie neurologiche tra cui neuropatie periferiche, sindrome del canale stretto e patologie vascolari.Nei pazienti affetti da RLS l'esame neurologico e lo studio della conduzione dell'impulso nervoso risultano normali. La sintomatologia della RLS si differenzia da quella delle polineuropatie periferiche poiché in queste ultime i sintomi non hanno un andamento circadiano e soprattutto i disturbi non migliorano dopo l'assunzione di dopamino -agonisti [168].