早产儿脑发育不良的临床症状一般不典型，早产儿觉醒程度较低，大部分时间为睡眠状态，因此临床表现不典型，可出现呼吸暂停、青紫，部分早产儿可出现惊厥。
早产儿的脑发育生长脑神经的形成主要在妊娠34-40周，晚期早产儿的大脑容积仅为足月儿的65%-70%。因此晚期早产儿神经系统发育不完善，及由此引发的脑损伤可能导致诸多精神、运动发育问题。磁共振检查发现晚期早产儿脑白质损伤发生率为42.6%，脑瘫发生率约为足月儿的三倍。
出生时胎龄越小，神经发育结局不良的风险越高，儿童中大约45%的脑性瘫痪、35%的视力障碍和25%的认知、听力障碍可归因于早产，神经发育障碍主要包括认知能力受损、运动障碍、感觉障碍和行为心理问题。