早产儿脑损伤有多种表现，包括意识状态改变（过度兴奋或抑制）、呼吸节律异常（呼吸暂停等）、肌张力改变（增高或减低）、原始反射异常、惊厥发作以及头颅体征变化（前囟张力异常、头围异常）。
早产儿脑损伤时常见意识状态的异常，如过度兴奋，表现为易激惹、烦躁不安，哭声高调，睡眠周期紊乱等；也可能出现抑制状态，表现为反应迟钝、嗜睡，对周围刺激的反应减弱。这与早产儿未发育完善的神经系统对损伤的不同应答有关，早产儿神经系统各部分功能尚不成熟，脑损伤后神经调节失衡导致意识状态改变。
呼吸节律异常
正常早产儿呼吸中枢调节功能相对较弱，而脑损伤时可出现呼吸节律不整，如呼吸暂停、呼吸过快或过慢等。例如呼吸暂停可能是由于脑损伤影响了呼吸中枢的正常调控，早产儿呼吸中枢对二氧化碳的敏感性和自身调节能力差，脑损伤进一步干扰了这种调节机制。
肌张力改变
肌张力增高：表现为肢体僵硬，活动减少，被动活动时阻力增大。这是因为脑损伤后锥体系受损，导致肌肉紧张度异常增高。
肌张力减低：表现为肢体松软，关节活动范围增大，自主运动减少。可能是脑损伤累及锥体外系等部位，使得肌肉张力降低。早产儿本身肌肉力量和张力发育不完善，脑损伤进一步破坏了正常的肌张力平衡。
原始反射异常
正常早产儿具有一些原始反射，如拥抱反射、握持反射等。脑损伤时这些原始反射可能出现异常，比如拥抱反射减弱或增强，握持反射持续时间过长或过短等。原始反射是神经系统发育的重要标志，脑损伤干扰了神经系统的正常发育进程，导致原始反射出现异常表现。
惊厥发作
早产儿脑损伤较易出现惊厥，可表现为肢体的抽搐、眼球的偏转、面部肌肉的抽动等多种形式。这是因为脑损伤导致大脑神经元异常放电，早产儿大脑皮层发育不成熟，神经元稳定性差，更容易发生异常放电引发惊厥。
头颅体征变化
部分早产儿脑损伤可能出现头颅外形的改变，如前囟张力异常，前囟饱满提示可能存在颅内压增高，前囟凹陷可能与脱水等情况有关，但也可能与脑损伤后颅内环境变化相关；头围异常，若脑损伤影响了脑的正常发育，可能出现头围增长异常，头围过小可能提示脑发育不良，头围过大可能与颅内积液等情况有关。
