L'ematomielia si manifesta inizialmente come una mielopatia ossia con dolore improvviso alla schiena con dolore radicolare e deficit neurologico corrispondente al livello nel quale l'emorragia si è verificata con iniziale paraplegia o tetraplegia ossia con il deficit acuto del primo motoneurone. La paralisi è quindi inizialmente flaccida ed evolve seguentemente alla forma spastica; contemporaneamente si avrà l'aumento della vivacità dei riflessi nei segmenti posti sotto il livello leso. All'interno del midollo, la sede tipica di sanguinamento è la sostanza grigia centrale.