神經(jīng)系統(tǒng)最易受鉛的損害。鉛可以使形象化智力、視覺運動功能、記憶、反應(yīng)時間受損、語言和空間抽象能力、感覺和行為功能改變，出現(xiàn)疲勞、失眠、煩躁、頭痛、及多動等癥狀。由于血腦屏障成熟較晚，中樞神經(jīng)系統(tǒng)相對脆弱，加之排泄功能不夠完善，容易受到鉛的損害。兒童一次或短期內(nèi)攝入大量鉛化合物時，腦組織產(chǎn)生細(xì)胞水腫、出血、脫髓鞘變性、海馬結(jié)構(gòu)萎縮等。臨床出現(xiàn)急性中毒癥狀：如呆滯、厭食、嘔吐、腹痛、腹瀉、譫妄、抽搐、昏迷等前性腦病癥狀，嚴(yán)重者出現(xiàn)癲癇或死亡或留下嚴(yán)重后遺癥。當(dāng)兒童處于低水平的鉛環(huán)境中，可引起腦細(xì)胞突觸密度降低，樹突分枝減少，其突觸可塑性范圍減少，運動神經(jīng)的傳導(dǎo)速度減慢，腦電圖改變。由于鉛在腦內(nèi)分部不均一，造成其慢性中毒時癥狀不典型如患兒愛動運動失調(diào)，反應(yīng)遲鈍、智力發(fā)育落后等。鉛中毒引起的智力發(fā)育落后，血鉛水平每上升10μg/dl,智商將降低 6-7分。

鉛可以抑制血紅素的合成與鐵、鋅、鈣等元素拮抗，誘發(fā)貧血，并隨鉛中毒程度加重而加重。尤其是本身患有缺鐵性貧血的兒童。

經(jīng)過統(tǒng)計調(diào)查發(fā)現(xiàn)人群中的血管疾病與機(jī)體鉛負(fù)荷增加有關(guān)。在鉛中毒患者主動脈，冠狀動脈，腎動脈及腦動脈有變性改變，在因鉛中毒死亡的兒童中亦發(fā)現(xiàn)有心肌變性。此外研究發(fā)現(xiàn)鉛中毒時，能導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子的過量聚集，使血管平滑肌的緊張性和張力增加引起高血壓與心律失常。