Moniin neurologisiin sairauksiin liittyy autoimmuunisairauksien patofysiologisia mekanismeja, jolloin niiden hoito perinteisiä hoitomenetelmiä käyttäen on vaikeaa. Terapeuttinen afereesi on osoittautunut arvokkaaksi ja tärkeäksi neurologisten sairauksien, kuten Guillain-Barrén oireyhtymän, myasthenia gravisin ja muiden perifeeristen sairauksien, hoitovaihtoehdoksi. Kehonulkoisten tekniikoiden käytössä idiopaattisen enkefaliitin ja multippeliskleroolin hoidossa tapahtunut edistys on herättänyt runsaasti mielenkiintoa. Tällä hetkellä arvioidaan myös terapeuttisen afereesin käyttömahdollisuuksia kognitiivisten toimintojen parantamiseen potilailla, jotka kärsivät vaskulaarisesta dementiasta.