1.交感神經系統興奮
低血糖發生后刺激腎上腺素分泌增多，可發生低血糖綜合征，患者表現為面色蒼白、心悸、肢冷、冷汗、手顫、腿軟、肢體乏力、頭昏、眼花、饑餓感、恐慌與焦慮等，進食后緩解。
2.意識障礙
大腦皮質受抑制，意識不清，定向力、識別力減退，嗜睡、多汗、震顫、記憶力受損、頭痛、淡漠、抑郁、夢樣狀態，嚴重時癡呆，少數患者可有怪誕行為等。
3.癲癇癥狀
低血糖發展至中腦受累時，肌張力增強，陣發性抽搐，發生癲癇或癲癇樣發作，其發作多為大發作，或癲癇持續狀態。當延髓受累后，患者可進入昏迷，去大腦僵直狀態，心動過緩，體溫不升，各種反射消失。
4.錐體束及錐體外系受累
皮質下中樞受抑制時，意識不清、躁動不安、痛覺過敏、陣攣性舞蹈動作、瞳孔散大，甚至出現強直性抽搐。錐體外系與錐體束征陽性，可表現有偏癱、輕癱、失語及單癱等。
5.小腦受累
低血糖可損害小腦，有共濟失調、運動不協調、辨別距離不準、肌張力低及步態異常等表現，尤其是低血糖晚期常出現共濟失調及癡呆表現。
6.腦神經損害
低血糖時可有腦神經損害，表現為視力及視野異常、復視、眩暈、面神經麻痹、吞咽困難及聲音嘶啞等。