糖尿病神经病变病理改变广泛，主要可累及周围神经、自主神经、颅神经，脑及脊髓也可受累。早期表现为神经纤维脱髓鞘和轴突变性。Schwann细胞增生，随着病程进展，表现为轴突变性和髓鞘纤维消失，在髓鞘纤维变性的同时有再生丛的产生，随着病变的进展，再生丛密度降低，提示为一种不恰当修复，此种现象尤其在T2糖尿病中常见。有时，糖尿病神经病变的临床资料和电生理检查提示为慢性炎症性脱髓鞘性多神经病变，其主要改变是炎性浸润、脱髓鞘和轴突丧失，与特发性CIDP很难鉴别。自主神经受累时，主要表现为内脏自主神经及交感神经节细胞的变性。微血管受累的表现主要是内皮细胞增生肥大，血管壁增厚、管腔变窄、透明变性，毛细血管数目减少，严重者可发生小血管闭塞。脑部病变主要累及脑血管，易发生中风，尤其是脑梗塞，有些可发生脑萎缩和脑硬化。脊髓病变以后索损害为主，主要为变性改变。
感觉症状的表现与受累神经纤维的大小有关。如果是细小纤维，则疼痛和感觉异常是主要症状。疼痛可以是钝痛、烧灼痛、刺痛、刀割痛等多种疼痛表现，大都晚间加剧。感觉异常可表现为麻木、发冷、蚁行、虫爬、发热、烧灼、触电样等感觉。深感觉（关节位置觉与振动觉）障碍一般很轻微。还可有温、痛觉的减退或缺失，随着症状的加重，可以发生肢体远端部位遭受各种意外损伤而全然不知的情况，如烫伤、热水烧伤、足部外伤引起溃疡等等。自主神经病变引起的足不出汗，致皮肤干裂，更易促进溃疡发生。足部溃疡的继发感染与动脉血栓形成可造成坏死和坏疽，导致最终截肢。如受累的是粗大纤维，则主要影响关节位置觉和振动觉。出现步态与站立不稳的症状，闭目时更为明显，即感觉性共济失调。患者常诉有踩棉花感或地板异样感。由于行动不稳容易造成跌倒、外伤甚至骨折。临床上，细小纤维受损更为多见，但最为常见的是细小纤维和粗大纤维同时受累的混合型病里例。运动障碍如远端的无力、手与足的小肌肉萎缩，一般出现在疾病后期。
针对糖尿病神经病变发病机理的治疗：1．抗氧化药物。此类药物通过阻抑神经内氧化应激状态,增加营养神经血管的血流量,加快神经传导速度,增加神经Na+ - K+ - ATP酶活性等机制,改善糖尿病周围神经病变的症状。α - 硫辛酸是丙酮酸脱氢酶系的辅助因子,也是目前较临床常用一种抗氧化剂。2.改善神经营养药物。甲钴胺为蛋氨酸合成酶辅酶,该酶促进髓鞘的主要成分卵磷脂的合成,与髓鞘、核糖核体膜、线粒体膜、突触及受体等的功能有关,可促进核酸和蛋白质的合成,改善神经元和施旺氏细胞的代谢合成,促进轴索内输送和轴索的再生,恢复神经键的传达延迟。3. 改善神经微循环药物。主要有血管扩张剂，如血管紧张素转化酶抑制剂,己酮可可碱; 抑制血小板聚集药物如阿司匹林、西洛他唑;活血化瘀类中药等；前列腺素E可扩血管，减轻血液粘稠度，10~20μg/d滴斗入，2周为一疗程，对糖尿病神经病变的麻木、疼痛有一定缓解作用。