Komplikasi ini terjadi saat ada gangguan pada otak akibat ketidakmampuan ginjal dalam menyaring zat beracun dalam tubuh. Gejala umumnya berupa penurunan nafsu makan, mual, muntah, mudah lelah, sering mengantuk, sulit konsentrasi, penurunan fungsi kognitif, kejang, hingga penurunan kesadaran Beberapa komplikasi ensefalopati uremik adalah kejang, koma, dan kematian. Setelah memulai terapi penggantian ginjal, UE mungkin sebagian terbalik. Namun, beberapa perubahan kognitif dapat menjadi permanen.