神経生検と筋生検は通常同時に行われる(訳注:対象疾患に応じて個別に行われることも多い)。
多発神経障害が軸索障害型か脱髄障害型かを鑑別する上で,他の検査で結論が得られない場合,神経生検が有用となる可能性がある。障害された領域を支配する1本の神経を選ぶべきである。多発神経障害が血管炎によるものである可能性がある場合は,特徴的な血管異常の検出確率を高めるため,皮膚を含めて検体を採取すべきである。生検で神経終末がなくなっているのがわかれば,皮膚パンチ生検をおこなうことで小径線維の多発神経障害(小径線維ニューロパチー)を確認できる可能性がある。
筋生検はミオパチーの確定診断に役立つ可能性がある。