Demüelinisatsiooni sümptomid erinevad sõltuvalt sellest, mis seda põhjustab. Inimestel, kellel on haigused, mis põhjustavad aja jooksul müeliini halvenemist, võivad alguses esineda kerged sümptomid, mis haiguse progresseerumisel süvenevad. Need, kellel on vigastusest või ajutisest haigusest põhjustatud demüelinisatsioon, võivad kogeda ägedaid sümptomeid, mis paranevad keha paranedes. Demüelinisatsioon võib põhjustada nägemis-, liikumis- ja kognitiivsete võimete probleeme, mis võivad patsienditi oluliselt erineda.
Üks võimalikke demüelinisatsiooni põhjuseid on nägemisnärvi turse, mida nimetatakse nägemisnärvipõletikuks. Selle seisundiga patsientidel võivad demüelinisatsiooni sümptomiteks olla äkiline nägemise kaotus, mis tavaliselt mõjutab ainult ühte silma. Vähem rasketel juhtudel võib nägemisnärvi tursega patsientidel väheneda värvide nägemise või keskendumisraskused. Mõjutatud silma liigutamine võib samuti põhjustada märkimisväärset valu.
Mitmesugused demüelinisatsioonihaigused võivad mõjutada ka seljaaju. Demüelinisatsiooni sümptomid võivad ilmneda paari päeva või nädala jooksul ning põhjustada tõsiseid ja pöördumatuid probleeme. Alguses võivad patsiendid kogeda kummalisi aistinguid, nagu põletustunne, kipitus või tuimus. Samuti võib esineda puutetundlikkust, kuuma- või külmatundlikkust ja valu seljas või valu, mis kiirgub jäsemetesse. Kehaosa, mida need aistingud mõjutavad, sõltub demüelinisatsiooni läbinud seljaaju osast.
Seljaaju demüelinisatsioonihaiguste progresseerumisel võivad patsiendid kogeda koordinatsiooni või motoorse kontrolli kaotust. Mõnikord võib tekkida osaline või täielik halvatus, mis võib olla püsiv. Muud lülisamba demüelinisatsiooni sümptomid võivad hõlmata kontrolli kaotust soolte või põie üle.
Patsientidel, kellel on ajus demüelinisatsioon, sealhulgas hulgiskleroos (MS), võivad tekkida erinevad sümptomid. Lihasprobleemid, nagu koordinatsiooni või tasakaalu kaotus, on tavalised, nagu ka jäsemete ja näolihaste kontrollimatud liigutused. Nende seisunditega patsientidel võib olla raske selgelt rääkida või neelata, kui demüelinisatsioon mõjutab kõnekeskuste või suu lihaste eest vastutavat ajuosa. Need seisundid võivad mõjutada ka nägemisnärvi, põhjustades samu demüelinisatsiooni sümptomeid, mis mõjutavad ainult seda närvi.
Kognitiivsed probleemid võivad olla ka demüelinisatsiooni sümptomid. Patsientidel võib olla raskusi meelespidamise, selge mõtlemise või probleemide lahendamisega. Neil võib olla probleeme kõrvadega, sealhulgas kuulmiskaotus ja peapööritus. Depressioon on müeliini kadumise teine levinud sümptom.