يؤثر تصلب الأنسجة المتعدد على الخلايا العصبية، وهي خلايا الدماغ والحبل الشوكي التي تحمل المعلومات، وتخلف الفكر والإدراك، وتسمح للدماغ بالسيطرة على الجسم. يحيط ويحمي البعض من هذه الخلايا العصبية طبقة سميكة تساعد الخلايا العصبية على حمل الإشارات الكهربائية. ويتسبب تصلب الأنسجة المتعدد بدمار تدريجي لهذه الطبقة في كافة أنحاء الدماغ والحبل الشوكي.
إن النظرية السائدة اليوم أن تصلب الأنسجة المتعدد ينتج من هجوم نظام مناعة الفرد على نظامه العصبي، ولهذا فهو يصنف عادة كمرض ذاتي المناعة. هناك وجهة نظر تقول ان تصلب الأنسجة المتعدد ليس مرضا ذاتي المناعة، لكنه مرض تابع بشكل أيضي. بالرغم من أن الكثير معروف حول كيفية تسبب المرض بالأضرار، فإن سببه المباشر يبقى مجهولا. قد يأخذ تصلب الأنسجة المتعدد عدة أشكال مختلفة، وبأعراض جديدة قد تحدث إما في الهجمات المنفصلة أو المتجمعة ببطء بمرور الوقت. وقد تزول الأعراض بين الهجمات بالكامل، لكن المشاكل العصبية تستمر في أغلب الأحيان، خصوصا إذا كان المرض في مراحله المتقدمة. لا يوجد حاليا علاج تام لتصلب الأنسجة المتعدد ولكن توجد عدة علاجات متوافرة قد تبطئ ظهور الأعراض الجديدة يؤثر تصلب الأنسجة المتعدد بشكل مبدئي على البالغين، نموذجيا بين 20 و40 سنة، وأكثر شيوعا في النساء من الرجال.