Na Neurologia existem várias condições que podem acarretar o aumento do tônus muscular, tais como o traumatismo crânio encefálico, a esclerose múltipla e classicamente o acidente vascular encefálico, popularmente conhecido como AVC.

Nesses casos ocorre uma contração exagerada de certos grupamentos musculares, sejam estes nos membros inferiores, ou mesmo os superiores. Não há um relaxamento adequado da musculatura antagonista, mantendo assim um estado permanente de contração muscular, com perda da capacidade funcional e muitas vezes dor no membro afetado.

Existem algumas formas de tratamento para esta condição através de relaxantes musculares orais, e também uso de sprays que podem provocar um certo grau de relaxamento muscular, conjuntamente com a fisioterapia motora. Entretanto em alguns casos, esta modalidade terapêutica é insuficiente, sendo fundamental a aplicação da toxina botulínica, com melhora tanto quanto no controle da dor, quanto na espasticidade apresentadas.