Las amiotrofias espinales infantiles están provocadas por una degeneración de las neuronas motoras del asta anterior de la médula espinal y, a veces, de sus equivalentes a nivel del tronco cerebral (núcleos de pares craneales) y del diencéfalo. La lesión neurógena periférica, de aparición relativamente precoz, se manifiesta por medio de una debilidad y una amiotrofia de los músculos esqueléticos, con predominio de los proximales, que empieza en los miembros inferiores y afecta en mayor o menor medida al tronco y a los miembros superiores, según el nivel de lesión, y excepcionalmente, al rostro.

Los músculos respiratorios dañados suelen ser los intercostales, no afectándose el diafragma. La inteligencia es normal. En las formas de aparición antenatal o neonatal pueden aparecer también signos de lesión bulbar: problemas de deglución (falsas vías), anomalías de la conducción respiratoria, trastornos vasomotores…