HIV相关的神经病理学改变的病理生理机制目前仍不清楚。目前认为，这并不是病毒本身的直接效应。HIV仅存在于神经内膜巨噬细胞内，而经节神经元的Schwann细胞内并未找到HIV。在巨噬细胞内，HIV通过分泌细胞因子而引发了组织特异性的自身免疫反应，并反过来促进活化的T细胞和巨噬细胞在神经内膜薄壁组织内的转运。