多數藥物屬於化學毒物，主要是通過影響神經元的軸漿運輸，導致遠端為主的軸突萎縮和變性，即所謂逆死性神經元變性。少數藥物如氯喹、胺碘酮和馬來酸呱克昔林，可損害施萬(雪旺)細胞，導致脫髓鞘周圍神經病。其作用機製是這些藥物可抑製溶酶體酶的活性，影響脂質代謝。
不同藥物引起周圍神經損傷的病理機製不同。病理觀察在多種組織的細胞內可見含脂肪顆粒的溶酶體，施萬細胞內尤為明顯。含金屬鹽的藥物導致的周圍神經病，可能與藥物引起的免疫反應異常有關。此外異煙肼和肼屈嗪可幹擾維生素B6的代謝，引起類似於維生素B6缺乏的周圍神經病變；沙利度胺(酞胺呱啶酮)可抑製維生素B2，影響三羧酸循環；硝基呋喃類藥物可與硫胺磷酸競爭，幹擾丙酮酸氧化；氯黴素可致維生素B12缺乏。這些藥理作用造成的能量代謝障礙和營養缺乏均與周圍神經的損害有關。
近年有關氨基糖苷類抗生素耳毒性的病理機製研究取得了重大進展。1993年Fischel-Ghodsian首先發現氨基糖苷類抗生素的耳毒性作用具有遺傳易感性，且後者與線粒體DNA1555位點A→G點突變有關，該基因為12S核糖體RNA基因。1999年國內學者報道了48例散發的氨基糖苷類抗生素引發的耳聾患者，6例有mtDNA1555位點A→G點突變。通過mtDNA分析篩選氨基糖苷類抗生素耳毒性的易感者，對預防和控製氨基糖苷類抗生素引起的耳聾將具有十分重要的意義。
除氯喹、胺碘酮和呱克昔林(馬來酸沛心達)為脫髓鞘周圍神經病外，其餘的藥物中毒性周圍神經病均為軸突變性，由遠端向近端發展，呈逆死性改變。
藥物中毒性周圍神經病患者，有可能同時存在肝腎功能受損及血液係統功能受損的臨床表現。受到損害的肝組織中剩餘肝細胞表現為增生，而不是細胞代償性肥大。
藥物中毒性周圍神經病起病隱匿，大多數為遠端對稱性多發性感覺神經病或運動感覺神經病，患者表現為四肢遠端麻木、感覺遲鈍。查體可見手套襪套樣的感覺減退，深淺感覺均受累。在感覺障礙發生之後或同時，可出現肌無力、肌張力低下和腱反射減退，極少數可表現為單純運動神經病。自主神經受累時可有遠端皮膚營養不良，表現為皮膚粗糙和菲薄、肢端發涼、指甲變脆、失去正常的光澤，本病診斷主要根據用藥史和周圍神經病變的臨床表現。
藥物中毒性周圍神經病的預防很關鍵，主要措施有以下方麵：
1、對已知有神經毒性的藥物，用藥初期即應補充維生素和能量合劑加以預防如異煙肼與維生素B6合用，可避免周圍神經毒性損害
2、實施臨床血藥濃度檢測，嚴格控製用藥量
3、目前新藥不斷增多，有些藥物的神經毒性作用在動物實驗中不能得到確認，需要在臨床應用過程中密切觀察，及時發現並采取適當的措施加以防範
藥物中毒性周圍神經病損後，除了須仔細而全麵地采集病史、進行全身體格檢查外，應進行功能檢查與評定，以了解周圍神經病損的程度，作出預後判斷，確定康複目標，製訂康複計劃，評定康複效果等。藥物中毒性周圍神經病的臨床檢查手段為對可疑患者血、尿進行臨床藥學(藥物濃度)的檢測，其他血液檢查包括肝功、腎功、風濕係列、免疫球蛋白電泳等與自身免疫有關的血清學檢查。檢測藥物中毒性周圍神經病最常用的手段是神經傳導速度和肌電圖測定，主要反映的是有髓神經纖維功能，藥物中毒性周圍神經病是小的有髓鞘纖維（A－δ）和薄的無髓鞘纖維受累所致。必要時組織活檢(包括皮膚、腓腸神經、肌肉和腎髒)，與其他感覺性周圍神經病進行鑒別。
藥物中毒性周圍神經病患者飲食方麵宜吃富含蛋白質和維生素類、海藻類、幹果類食物，忌食高膽固醇類、辛辣刺激食物和刺激性飲料。
發現周圍神經損害時，首先應及時停藥，換用其他種類藥物治療原發病。應用大劑量的B族維生素、三磷腺苷(ATP)、輔酶A和肌苷，對神經組織的修複和功能重建具有促進作用。藥物中毒性周圍神經病患者，有可能同時存在肝腎功能受損注意保肝治療。多數症狀可自行消失或部分緩解。
對這些病損的處理有藥物治療、手術治療及康複治療。一般藥物治療主要用於病損早期，手術治療用於保守治療無效而又適合或需要手術治療的損傷，而康複治療無論在周圍神經病損的早期與恢複期還是在手術治療前後均應進行。康複治療是整個治療過程中最主要的部分，目的是消除或減輕疼痛，預防與解除肌肉肌腱攣縮、關節僵硬，防止肌肉萎縮，增強肌力，恢複運動與感覺功能，最終恢複病人的生活和工作能力。