Simptomi demijelinizacije razlikuju se ovisno o tome što ju uzrokuje. Osobe s bolestima koje uzrokuju propadanje mijelina tijekom vremena mogu u početku imati blage simptome koji se pogoršavaju kako bolest napreduje. Oni s demijelinizacijom uzrokovanom ozljedom ili privremenom bolešću mogu patiti od akutnih simptoma koji se poboljšavaju kako tijelo zacjeljuje. Demijelinizacija može uzrokovati probleme s vidom, kretanjem i kognitivnim sposobnostima koji se mogu značajno razlikovati od pacijenta do pacijenta.
Jedan od mogućih uzroka demijelinizacije je oteklina vidnog živca, koja se naziva optički neuritis. Za pacijente s ovim stanjem, simptomi demijelinizacije mogu uključivati iznenadni gubitak vida koji obično zahvaća samo jedno oko. U manje teškim slučajevima, pacijenti s natečenim vidnim živcem mogu imati smanjenu sposobnost uočavanja boje ili poteškoće s fokusiranjem. Pomicanje zahvaćenog oka također može uzrokovati znatnu bol.
Različite bolesti demijelinizacije također mogu utjecati na leđnu moždinu. Simptomi demijelinizacije mogu se pojaviti tijekom nekoliko dana ili tjedana i mogu uzrokovati ozbiljne i nepovratne probleme. U početku pacijenti mogu osjetiti čudne osjećaje, kao što su peckanje, trnci ili utrnulost. Također može biti prisutna osjetljivost na dodir, toplinu ili hladnoću te bol u leđima ili bol koja zrači u udove. Dio tijela zahvaćen ovim senzacijama ovisi o dijelu leđne moždine koji je podvrgnut demijelinizaciji.
Kako demijelinizacijske bolesti leđne moždine napreduju, pacijenti mogu doživjeti gubitak koordinacije ili motoričke kontrole. Ponekad može doći do djelomične ili potpune paralize, koja može biti trajna. Ostali simptomi demijelinizacije u kralježnici mogu uključivati gubitak kontrole nad crijevima ili mjehurom.
Bolesnici s demijelinizacijom u mozgu, uključujući multiplu sklerozu (MS), mogu doživjeti različite simptome. Česti su problemi s mišićima, poput gubitka koordinacije ili ravnoteže, kao i nekontrolirani pokreti udova i mišića lica. Pacijentima s ovim stanjima može postati teško jasno govoriti ili gutati ako demijelinizacija zahvaća dio mozga zadužen za govorne centre ili mišiće usta. Očni živac također može biti zahvaćen ovim stanjima, uzrokujući iste simptome demijelinizacije koji utječu samo na ovaj živac.
Kognitivni problemi također mogu biti simptomi demijelinizacije. Pacijenti mogu imati poteškoća s pamćenjem, jasnim razmišljanjem ili rješavanjem problema. Mogu imati problema s ušima, uključujući gubitak sluha i vrtoglavicu. Depresija je još jedan čest simptom gubitka mijelina.