脑缺血缺氧会引发多方面症状，神经系统方面有不同程度意识障碍、头痛、头晕、肢体运动和感觉异常；眼部有视力模糊、视野缺损；其他系统有呼吸改变、心血管系统表现异常、消化系统出现恶心呕吐等症状，不同年龄段表现有差异且与病因相关。
一、神经系统方面症状
意识障碍
新生儿：如果是新生儿出现脑缺血缺氧，轻度时可能表现为易激惹，过度兴奋，肢体可出现颤动，呼吸不规则等；中度时可出现嗜睡、反应迟钝，肌张力减低，拥抱反射减弱等；重度时则会昏迷，肌张力松软，拥抱反射、吸吮反射消失，呼吸不规则甚至暂停等。这是因为新生儿的大脑发育尚不完善，脑缺血缺氧对其神经系统的影响更为直接且严重，其脑血流自动调节功能较差，在缺血缺氧时更容易出现意识状态的改变。
成年人：轻度脑缺血缺氧可能仅表现为短暂的注意力不集中、轻度头晕等，意识尚清楚；中度脑缺血缺氧时可能出现嗜睡状态，呼之能应，但反应较迟钝；重度脑缺血缺氧时会陷入昏迷状态，对任何刺激均无反应。成年人脑缺血缺氧多与脑血管病变、心肺功能障碍等有关，不同程度的缺血缺氧对大脑皮层及皮层下中枢的影响不同，从而导致意识状态有差异。
头痛
无论是儿童还是成人，脑缺血缺氧时都可能出现头痛症状。一般是由于脑缺血缺氧导致脑血管扩张、颅内压轻度改变等引起。儿童表述可能不清晰，常表现为哭闹不安等；成人则可明确诉说头部胀痛等。例如在严重贫血导致脑缺血缺氧时，患者可能会出现头部持续性胀痛，活动后加重。
头晕
各年龄段均可出现。患者会感觉自身或周围环境有旋转感、摇晃感等。例如脑动脉硬化患者，由于血管狭窄、血流减少，经常会出现头晕症状，特别是在改变体位时，如从卧位突然变为站位时，头晕可能会加重，这是因为体位改变时脑供血进一步变化，加重了脑缺血缺氧状态。
肢体运动障碍
儿童：新生儿脑缺血缺氧可能表现为肢体活动减少，肌肉张力异常，如肌张力增高时肢体呈僵硬状态，活动受限；肌张力减低时肢体松软，自主活动少。较大儿童脑缺血缺氧可能出现行走不稳，如共济失调表现，跑步时容易摔倒等，这是因为脑缺血缺氧影响了运动中枢及传导通路的功能，导致运动协调能力下降。
成人：可出现一侧或双侧肢体无力，活动不灵活，严重时可导致偏瘫，表现为患侧肢体不能自主活动，精细动作无法完成等。例如脑梗死患者，若病变累及运动相关区域，就会出现相应肢体的运动障碍，这是由于脑血管堵塞后，相应脑组织缺血缺氧，影响了神经对肌肉的控制功能。
肢体感觉异常
患者可感觉肢体麻木、刺痛、蚁走感等。在糖尿病合并脑血管病变导致脑缺血缺氧的患者中较为常见，糖尿病患者长期高血糖状态可引起神经病变，再加上脑缺血缺氧，会加重肢体感觉异常。儿童若因先天性心脏病导致脑缺血缺氧，也可能出现肢体感觉异常，但相对较少见，多与神经传导通路因缺血缺氧受损有关。
二、眼部症状
视力模糊
各年龄段均可能出现。脑缺血缺氧可影响视觉中枢或视神经传导通路，导致视力下降、视物模糊。例如青光眼患者同时合并脑缺血缺氧时，可能会出现视力突然模糊的情况；对于高血压导致脑缺血缺氧的患者，也可能出现短暂的视力模糊，这是因为脑缺血缺氧影响了与视觉相关的神经结构的功能。
视野缺损
部分患者可出现视野范围缩小等情况。当脑缺血缺氧累及枕叶视觉中枢时，就可能导致视野缺损，如一侧视野缺损等。这种情况在老年人脑动脉硬化引起的脑缺血缺氧中较为常见，随着年龄增长，脑血管弹性下降，容易发生脑缺血缺氧，进而影响视觉中枢功能。
三、其他系统相关症状
呼吸改变
新生儿：新生儿脑缺血缺氧时呼吸可出现不规则，如呼吸频率忽快忽慢，呼吸节律不整，严重时可出现呼吸暂停。这是因为新生儿呼吸中枢对脑缺血缺氧较为敏感，脑缺血缺氧会干扰呼吸中枢的正常调节功能。
成人：脑缺血缺氧时可能出现呼吸浅快或深慢等改变。例如心肺复苏后患者存在脑缺血缺氧情况时，呼吸可能会出现异常改变，这与脑缺血缺氧影响呼吸中枢的正常调控有关。
心血管系统表现
可出现心率异常，如心动过速或心动过缓。脑缺血缺氧可通过神经-体液调节影响心脏的节律。例如急性心肌梗死患者同时合并脑缺血缺氧时，可能会出现心率的改变，这是因为脑缺血缺氧刺激了交感神经或副交感神经，导致心脏节律失常。对于老年人，本身存在心血管系统的退变，脑缺血缺氧时更容易引起心血管系统的波动。
消化系统症状
部分患者可能出现恶心、呕吐等症状。这是因为脑缺血缺氧可影响植物神经功能，进而波及消化系统。例如在脑血管意外导致脑缺血缺氧的患者中，可能会出现胃肠道功能紊乱，表现为恶心、呕吐，这是由于脑缺血缺氧影响了颅内压及植物神经对胃肠道的调节作用。
