Gejala demielinasi berbeda tergantung pada apa yang menyebabkannya. Orang dengan penyakit yang menyebabkan myelin memburuk dari waktu ke waktu mungkin memiliki gejala ringan pada awalnya yang memburuk seiring perkembangan penyakit. Mereka dengan demielinasi yang disebabkan oleh cedera atau penyakit sementara mungkin menderita gejala akut yang membaik saat tubuh sembuh. Demielinasi dapat menyebabkan masalah dengan penglihatan, gerakan, dan kemampuan kognitif yang dapat sangat bervariasi dari pasien ke pasien.
Salah satu kemungkinan penyebab demielinasi adalah pembengkakan pada saraf optik, yang disebut neuritis optik. Untuk pasien dengan kondisi ini, gejala demielinasi mungkin termasuk kehilangan penglihatan tiba-tiba yang biasanya hanya mempengaruhi satu mata. Dalam kasus yang tidak terlalu parah, pasien dengan saraf optik yang bengkak mungkin mengalami penurunan kemampuan untuk melihat warna atau kesulitan untuk fokus. Menggerakkan mata yang terkena juga dapat menyebabkan rasa sakit yang cukup besar.
Berbagai penyakit demielinasi juga dapat mempengaruhi sumsum tulang belakang. Gejala demielinasi dapat terjadi selama beberapa hari atau minggu dan dapat menyebabkan masalah yang parah dan tidak dapat diubah. Pada awalnya, pasien mungkin mengalami sensasi aneh, seperti terbakar, kesemutan atau mati rasa. Kepekaan terhadap sentuhan, panas atau dingin dan nyeri di punggung, atau nyeri yang menjalar ke anggota badan juga mungkin ada. Bagian tubuh yang terkena sensasi ini tergantung pada bagian sumsum tulang belakang yang telah mengalami demielinasi.
Seiring dengan perkembangan penyakit demielinasi sumsum tulang belakang, pasien dapat mengalami kehilangan koordinasi atau kontrol motorik. Kadang-kadang, kelumpuhan sebagian atau seluruhnya dapat terjadi, yang mungkin bersifat permanen. Gejala lain demielinasi di tulang belakang mungkin termasuk hilangnya kontrol usus atau kandung kemih.
Pasien dengan demielinasi di otak, termasuk multiple sclerosis (MS), dapat mengalami serangkaian gejala yang berbeda. Masalah otot, seperti kehilangan koordinasi atau kehilangan keseimbangan sering terjadi, seperti juga gerakan anggota badan dan otot wajah yang tidak terkendali. Mungkin menjadi sulit bagi pasien dengan kondisi ini untuk berbicara dengan jelas atau menelan jika demielinasi mempengaruhi bagian otak yang bertanggung jawab atas pusat bicara atau otot-otot mulut. Saraf optik juga dapat terpengaruh oleh kondisi ini, menyebabkan gejala demielinasi yang sama yang hanya memengaruhi saraf ini.
Masalah kognitif juga bisa menjadi gejala demielinasi. Pasien mungkin mengalami kesulitan mengingat, berpikir jernih, atau memecahkan masalah. Mereka mungkin memiliki masalah dengan telinga, termasuk kehilangan pendengaran dan vertigo juga. Depresi adalah gejala umum lain dari hilangnya mielin.