Het zenuwstelsel is opgebouwd uit de grote en kleine hersenen, de hersenstam, het ruggenmerg, de hersenzenuwen, de zenuwwortels, de perifere zenuwen en de spier-zenuwovergang. Er bestaat een veelheid van aandoeningen van het zenuwstelsel, die op deze verschillende niveaus kunnen aangrijpen. Afhankelijk van de aard en de ernst van de aandoening zal de anesthesioloog hiermee rekening moeten houden. Een neurologische aandoening kan acuut ontstaan, zoals een hersenbloeding, maar ook een chronisch beloop kennen, zoals een polyneuropathie bij een patiënt met diabetes mellitus. De aandoening kan een externe oorzaak hebben (bijvoorbeeld trauma, zuurstofgebrek of drugsgebruik) of een oorzaak in het zenuwweefsel zelf (bijvoorbeeld tumor of degeneratieve afwijking). Wanneer anesthesie wordt gegeven aan een patiënt met een neurologische aandoening dient de preoperatieve neurologische toestand goed te zijn beschreven: enerzijds om een perioperatieve achteruitgang goed te herkennen, anderzijds om medicolegale reden. Vooral bij neuraxiale technieken kan discussie ontstaan over de vraag of een neurologische achteruitgang werd veroorzaakt door complicaties van de techniek.