Complicaţiile neurologice au fost de mult recunoscute la pacienţi celiaci şi pot include epilepsia, ataxiile cerebeloase, demenţa, boala degenerativă a sistemului nervos central, neuropatii periferice (de tip axonal sau demielinizant) şi miopatiile [318]. Un studiu recent a evidenţiat că 57% din pacienţii cu neuropatii din cauze necunoscute (25 ataxie, 20 neuropatie periferică, 5 mononeurită multiplex, 4 miopatie, 3 miopatie motorie, 2 mielopatie), au prezentat titre pozitive pentru anticorpi antigliadină, iar 16% din acest grup (40 de ori mai mult decât populaţia generală) aveau de asemeni boală celiacă [315]. Cauza disfuncţiei neurologice asociate cu boala celiacă şi anticorpii antigliadină este necunoscută; în orice caz a fost suspectat că ar putea fi implicat un mecansim imunologic [315, 318].