线粒体脑肌病的症状按进展可分为早期乏力、进展期肌无力与癫痫、终末期多器官衰竭及认知障碍。
疾病初期表现为运动后极度疲劳，休息难以缓解，常伴轻微肌肉酸痛，易被误认为亚健康状态。
病情进展出现四肢近端肌无力，吞咽困难，可能与呼吸肌受累有关，通常表现为气短、进食呛咳等症状。
神经系统受损引发顽固性癫痫，可能与脑部能量代谢障碍有关，通常表现为抽搐、意识丧失等症状。
终末期累及心脏肝脏等多器官，导致心力衰竭及严重认知退化，通常表现为昏迷、心律失常等症状。
患者须严格遵医嘱进行康复训练与营养支持，避免过度劳累，定期监测心肺功能以延缓病情进展。
