Neurologische Nebenwirkungen antineoplastischer Therapie manifestieren sich häufig am peripheren (PNS), seltener am zentralen Nervensystem (ZNS). In diesem Fall werden neurologischer Funktionszustand und Lebensqualität nachhaltig eingeschränkt und sind eine große Herausforderung in „Cancer Survivorship“-Programmen. Die höchste Inzidenz an Nebenwirkungen mit 40 % hat die Chemotherapie-induzierte periphere Neuropathie (CIPN), eine oft dosislimitierende, vorwiegend distal-sensible und axonale Polyneuropathie oder Ganglionopathie. Chemotoxische Nebenwirkungen am ZNS manifestieren sich als diffuses neuropsychologisches Syndrom mit kognitiven Störungen („Chemobrain“, „Chemofog“), sehr viel seltener sind fokal neurologische Ausfälle (z. B. Ifosfamid-induziertes zerebelläres Syndrom). Das Risiko einer Chemotherapie-induzierten zentralen Neurotoxizität (CICN) wird durch eine synchrone oder sequenzielle Radiotherapie des ZNS maßgeblich erhöht. Da bisher keine medikamentöse Prophylaxe oder kausale Therapie der CIPN und CICN etabliert ist, sind individuelle Therapieplanung, Dosismodifikation und Intervallverlängerungen („Stop-and-Go-Strategie“) der ursächlichen Substanz zur Vermeidung irreversibler neurologischer Komplikationen entscheidend.