神經髓鞘脫失主要的生理影響，是阻止從一個郎飛結向下一個郎飛結跳躍式的電傳導。電傳導障礙是中樞和周圍神經脫髓鞘疾病所致大多數功能異常的本質。如果是在幾天內恢復的急性脫髓鞘的過程，這時的神經纖維的傳導阻滯顯然是生理性的，而非病理性的。在如此短的時間內，恢復不可能是髓鞘再生，這時的恢復可能是由于水腫的消失和病灶周圍炎癥的改善。
髓鞘再生是肯定性的。但這是一個緩慢的過程，最多是部分性的，對CNS的功能影響尚不清楚。很多MRI示為髓鞘脫失的區域，臨床并無相應的癥狀；同樣誘發電位發現電生理異常，臨床也可無相應的表現。這或許是因斑塊區髓鞘再生維持了臨床功能，或是處在急性期，病損表現為水腫而并非髓鞘脫失。
另一MS特點是溫度誘發，通過熱或是鍛煉可誘發一側視力模糊（Unhoff現象）、奇癢和肢體無力等癥狀。實驗已證明失髓鞘的神經纖維的傳導對溫度的升高極為敏感，僅提高0.5℃可阻斷某些纖維的傳遞。如果已存在視神經炎損傷，提高溫度即使沒有Unhoff現象也可表現為視覺誘發電位延長。同樣的，過度換氣可減慢視誘發反應的傳導，這種情況很少被患者察覺。吸煙、虛弱和環境溫度能短暫惡化神經功能的情況很易與疾病的復發混淆。
髓鞘脫失只是一相對概念，因為以髓鞘脫失為惟一病理改變的疾病并不存在。公認的脫髓鞘疾病病理標準為：
（1）神經纖維髓鞘破壞。
（2）其他神經結構。如軸突、神經細胞和支持組織相對保留。
（3）相應區域血管周圍急性炎細胞滲出。
（4）特征性的病損分布，表現為多發的、散在的小灶病損，或表現為一較大的病灶并以一個或多個中心位于白質或靜脈周圍。
（5）相對缺乏華勒或繼發性的纖維束變性。