脑干损伤后可能会出现多种后遗症，比如长期昏迷，有研究表明约30%的脑干损伤患者会陷入长期昏迷状态，昏迷时间可能超过1个月甚至更久。
运动功能障碍方面
肢体运动障碍： 患者可能出现肢体瘫痪，常见的是一侧或双侧肢体肌力下降，无法正常活动。比如有的患者下肢肌力明显减弱，行走困难，需要借助轮椅等辅助器具。肌张力异常： 还可能出现肌张力增高，表现为肢体僵硬，活动不灵活；也有部分患者会出现肌张力降低，肢体松软无力。
认知与意识障碍方面
意识障碍加重： 除了长期昏迷外，即使苏醒后，也可能存在不同程度的意识障碍，比如反应迟钝，对周围环境的感知和回应能力下降。认知功能受损： 会出现记忆力减退，难以记住新的事情；注意力不集中，很难长时间专注于某件事物；还可能存在定向力障碍，不明确自己所处的时间、地点等。
脑神经功能受损方面
眼球运动障碍： 脑干与眼球运动密切相关，脑干损伤后常出现眼球运动异常，像眼球不能正常转动，双眼协调运动障碍等。面部感觉与运动异常： 可能导致面部感觉减退，比如对疼痛、温度等感觉不敏感；面部肌肉运动也会受影响，出现面瘫的表现，如一侧面部肌肉无力，无法正常皱眉、闭眼等。
自主神经功能紊乱方面
体温调节异常： 脑干中有体温调节中枢，损伤后常出现体温不稳定，可能出现持续高热，体温波动在38℃以上，而且很难通过常规的降温措施有效控制；也可能出现低体温，体温低于正常范围。呼吸循环功能异常： 还会影响呼吸和循环功能的调节，比如呼吸节律不规则，可能出现呼吸浅快、深慢不等或者呼吸暂停等情况；循环系统方面可能出现血压波动，血压不稳定，时而升高时而降低。