肌肉萎缩可以见于神经系统疾病，如脑和脊髓的损害、脑梗死、脑出血、多发性硬化、脑肿瘤都可以引起肢体偏瘫，会出现废用性萎缩。脊髓病变可以引起脊髓损伤平面以下的肢体截瘫、肌肉萎缩，瘫痪时间长了可以引起褥疮、肺部感染、下肢深静脉血栓形成，最后引起肺栓塞导致死亡。
周围神经疾病多见于吉兰-巴雷综合征，可以引起四肢迟缓性瘫痪，也可引起肌肉萎缩，可能会引起呼吸衰竭导致死亡。运动神经元病，如肌萎缩侧索硬化症也叫渐冻人，可引起四肢肌肉萎缩、肌无力、肌肉跳动，晚期可以出现吞咽困难、呼吸困难、肺部感染而导致死亡。
肌肉疾病，如多发性肌炎、重症肌无力、进行性肌营养不良、线粒体脑肌病、肌强直性肌病等都可引起肌肉萎缩，肌肉萎缩重了会影响运动而导致运动障碍、瘫痪。