腦栓塞可發生於任何年齡，以青壯年多見。多在活動中集驟發病，無前驅症狀，局灶性神經體徵在數秒至數分鐘達到高峰，多表現完全性卒中，意識清楚或輕度意識糊塗，頸內動脈或大腦中動脈主幹栓塞導致大面積腦梗死，可發生嚴重腦水腫、顱內壓增高。甚至腦疝和昏迷，常見癇性發作。椎-基底動脈系統栓塞常發生昏迷。個別病例局灶性體徵穩定或一度好轉後又出現加重提示栓塞再發或繼發出血。
約4/5的腦栓塞發生於前循環，特別是大腦中動脈，出現偏癱、偏身感覺障礙、失語或局灶性癲癇發作等，偏癱以面部和上肢較重。椎基底動脈系統受累約佔1/5，表現眩暈、複視、交叉癱或四肢癱、共濟失調、飲水嗆咳、吞嚥困難及構音障礙等。栓子進入一側或兩側大腦後動脈導致同向性偏盲或皮質盲，基底動脈主幹栓塞導致突然昏迷、四肢癱或基底動脈尖綜合徵。大多數病人伴有風心病、冠心病和嚴重心律失常等，或心臟手術、長骨骨折、血管內介入治療等栓子來源，以及肺栓塞(氣急、發紺、胸痛、咯血和胸膜摩擦音等)，腎栓塞(腰痛、血尿等)，腸繫膜栓塞(腹痛，便血等)，皮膚栓塞(出血點或瘀斑)等體徵。
