吸食海洛因可引起一系列神经系统病变，如惊厥、震颤麻痹、周围神经炎、远离注射部位的肌功能障碍。长期吸毒可引起智力减退和个性改变，静脉注射伴有不溶性掺杂物的毒品，可直接引起脑血栓、海洛因过量引起的呼吸抑制，会进一步造成脑缺氧，60%的脑水肿患者是由吸毒过量引起的。吸食海洛因还可引起脑白质病，可能是由某种掺杂物引起的脑白质的过敏反应。