量的受到限制的副作用是（脑功能障碍）。不同形式的脑病合计大约会出现在50%左右接受治疗的病人。异环磷酰胺在人体内分解产物之一的氯乙醛，一种化学性质与乙醛和水合氯醛类似的物质，可能是导致这种不良反应的原因。异环磷酰胺引起的脑病的症状的范围从轻微（难以集中、疲劳），到中度（谵妄、思觉失调），甚至严重（癫痫持续状态、昏迷）。这对于儿童可影响神经系统的发育。除了大脑之外，异环磷酰胺还会影响周围神经系统。根据国家癌症研究中心，上述不良反应的严重程度可分为I级至IV级。脑病史、血液中低白蛋白水平均可增加异环磷酰胺引