Krooninen päihteiden käyttö voi muuttaa aivojen tiedonkäsittelyä, persoonallisuutta ja tunnesäätelyä. Etenkin muutokset muistissa ja keskittymiskyvyssä ovat tavallisia. Vaikutusten vakavuus vaihtelee käytetyn päihteen, käytön keston ja tiheyden mukaan.
Alkoholinkäyttö on tunnetusti yhteydessä tapaturmiin ja pään vammoihin. Alkoholiongelmaisilla esiintyy myös muuta väestöä useammin neurologisia sairauksia. Tällaisia ovat esimerkiksi aivoverenkiertohäiriöt ja muistisairaudet.
Huumeiden käytön tiedetään samoin altistavan neurologisille sairauksille, kuten aivoverenkiertohäiriöille, sekä psykoottisille häiriöille ja muille psykiatrisille sairauksille. Päihdepsykoosissa oireet alkavat päihteiden käytön yhteydessä tai välittömästi sen jälkeen ja kestävät pidempään kuin pelkkä päihtymystila. Päihdepsykoosi on seurausta päihteiden fysiologisista vaikutuksista aivoissa.