Polineuropatia é uma disfunção dos nervos periféricos (nervos fora do cérebro e da medula espinhal), resultando em fraqueza, perda de sensibilidade e redução de reflexos. Uma neuropatia sensorial subaguda é uma forma rara de polineuropatia que, por vezes, se desenvolve antes que o câncer seja diagnosticado. 

Degeneração cerebelar crônica ocorre frequentemente em pacientes com câncer da mama, câncer do ovário, carcinoma pulmonar de pequenas células ou outros tumores sólidos. 

Síndrome de Guillain-Barré é outro tipo de disfunção dos nervos que causa perda geral da força muscular. É mais comum em pessoas com linfoma de Hodgkin. 

Uma variedade de sintomas incomuns pode resultar de anticorpos direcionados contra o tumor que também interagem com o tecido cerebral causando alteração na função mental, desorientação, alterações da visão e fraqueza muscular.

A síndrome de Lambert-Eaton ocorre em algumas pessoas com carcinoma pulmonar de pequenas células. Essa síndrome é caracterizada por fraqueza muscular extrema causada pela falta de ativação adequada do músculo pelo nervo.