Les biopsies nerveuse et musculaire sont généralement effectuées simultanément.
La biopsie nerveuse peut permettre de différencier les polynévropathies axonales des polynévropathies démyélinisantes lorsque d'autres tests ne sont pas concluants. Un nerf innervant la zone touchée doit être choisi. La biopsie nerveuse peut également révéler des infections rares, comme la lèpre.
Si la polynévrite peut être causée par une vascularite, le prélèvement doit comprendre de la peau pour augmenter les chances de trouver une anomalie vasculaire caractéristique.
Si la biopsie montre que les terminaisons nerveuses sont perdues, une biopsie cutanée peut permettre de confirmer une polynévrite des petites fibres.
La biopsie musculaire peut permettre de confirmer les myopathies.
