亚急性小脑变性引起进行性两下肢、两上肢共济失调，呐吃以及有时候眩晕、复视.神经系统的表现可以包括痴呆，伴有、不伴有脑干体征，眼肌瘫痪，眼球震颤以及伸性划跖反射(巴宾斯基征)，伴明显的呐吃、上肢的共济失调.疾病通常在数周至数月期间进展加重，往往造成严重的功能活动障碍.小脑变性可以发生在癌症被发现之前数周至数年.在某些病例，特别是乳腺癌、卵巢癌的女性患者的血清、脑脊液中可发现抗-Y抗体，这是一种存在于循环（系统）中的自身抗体.MRI、CT可显示小脑萎缩，特别在疾病晚期.特征性的病理学变化包括浦肯野细胞广泛的丧失，以及深部血管四周的淋巴细胞浸润("袖套"现象).脑脊液偶见轻度的淋巴细胞增多症.无特殊性治疗，但有些病例在癌肿治疗成功后可有病情改善.
副肿瘤性感觉性神经元病变，伴有、不伴有脑脊髓炎，可见于小细胞型肺癌病例.临床病症包括痛性感觉性神经病变，各种感觉都消失.小脑变性、脑干异常不定.边沿系统脑炎开始表现为焦虑、抑郁，进展为记忆丧失，激动，精神错乱，幻觉以及行为异常.某些病例的血清、脑脊液中可找到抗-Hu自身抗体.本病无特殊治疗，偶然有病例在癌肿经过治疗后病情有进步.
眼球阵挛(自发的，杂乱的眼球动作)是一种罕见的小脑综合征，可伴发于儿童的成神经细胞瘤.可伴有躯干、肢体的小脑性共济失调、肌阵挛.可找到循环（系统）中抗-Ri自身抗体.对原发肿瘤的治疗以及肾上腺皮质激素往往能起良好效应.
亚急性运动性神经元病变是一种罕见的病症，引起双侧上，下肢无痛性下运动神经元性无力，通常发生在霍奇金病、其他淋巴瘤病例中.脊髓前角细胞发生变性.通常有自发的病情改善.
亚急性坏死性脊髓病罕见.发生脊髓灰质、白质内快速上升的感觉、运动功能丧失，导致两下肢截瘫.MRI有助于排除转移性肿瘤引起的硬脊膜外压迫(癌肿病例中引起快速进展脊髓功能障碍更为常见得多的原因).MRI扫描可显示脊髓坏死性病变.
四周神经病变是癌肿对神经系统最为常见的一种远隔作用.通常是一种远端型感觉运动性多发性神经病变，表现为轻度的运动无力，感觉缺失、远端腱反射的消失.本综合征、很多慢性疾病所伴发的远端型多发性神经病变是无法作出区别的，有可能是由于营养缺乏，但本综合征对营养补充治疗的效应很差.亚急性感觉性神经病变是一种更为特殊但罕见的四周神经病变.后根神经节发生变性，引起进行性感觉丧失、感觉性共济失调，而并无运动无力；本病可引起严重的功能活动障碍.在某些肺癌患者的血清中可找到抗-Hu自身抗体.本病无特殊治疗.在霍奇金病患者中，吉兰-巴雷综合征要比在一般人群中更为常见.