彌漫性軸索損傷的患者后期有可能出現后遺癥，包括記憶力減退、老年癡呆提前或出現帕金森。彌漫性軸索損傷的患者還會出現癲癇，原因為腦表組織或多部位的腦組織受侵犯以后受到損傷。此外，還有可能出現偏癱、失語，其與相對應的功能區有關。 如果患者出現額葉和顳葉的損傷，可能影響他的記憶力、影響語言功能。如果是運動區受損，患者可能出現偏癱。顳葉出現語言區受損，可能導致失語。如果損傷出現在腦干，且腦干的損傷比較重，患者可能成為植物人，或者導致其昏迷的時間比較長。如果是丘腦和中線結構的損傷，有可能出現內分泌的紊亂、離子紊亂、體溫中樞調節的紊亂，或者出現迷走神經反射，即植物神經功能紊亂。相應會出現不同的癥狀，需要后期逐步排查并解決。