Ao longo do tempo, a degeneração da mielina provocada pela doença vai causando lesões no cérebro, que podem levar à atrofia ou perda de massa cerebral. Em geral, pacientes com esclerose múltipla apresentam perda de volume cerebral até cinco vezes mais rápida do que o normal.
Durante a gravidez, os níveis de estrogênio e progesterona são muito elevados, o que pode ajudar a explicar por que as mulheres grávidas com esclerose múltipla geralmente têm menos atividade da doença.
Os níveis mais elevados de testosterona em homens podem parcialmente explicar o fato de que as mulheres têm mais chances de desenvolver a doença do que os homens, uma vez que a testosterona também pode inibir o sistema imunológico. Contudo, os fatores hormonais isoladamente não são suficientes para explicar a maior prevalência da doença em mulheres.