交感神经链综合征的表现复杂多样，主要有以下几个方面：
- 疼痛及感觉障碍
- 疼痛：多为发作性或持续性疼痛，可伴有发作性加剧，夜间通常较重。情绪波动、体力劳动、天气变化及寒冷刺激等因素会使疼痛加重。疼痛范围较为弥散，受损交感神经节的体表投射区可能出现压痛。
- 感觉异常：可出现麻木、蚁走样感等各种各样的感觉异常。客观感觉障碍一般较主观症状轻，多表现为痛觉异常、温度觉异常，触觉及深感觉障碍较少见。
- 皮肤及附属器改变
- 刺激性症状：皮肤可出现出汗增多及立毛反射亢进等表现。
- 功能缺失：可表现为皮肤导电性能减低、出汗减少及立毛反射减弱等。皮肤还可能出现营养障碍，如干燥萎缩、毛发脱落及指（趾）甲变脆等。
- 血管功能障碍：主要表现为小动脉和毛细血管痉挛，也可能出现血管张力减退甚至发生麻痹。部分患者还可能出现躯体神经功能障碍。
除此之外，当交感神经链综合征影响到不同部位时，还可能出现一些其他相关症状，如影响到头部交感神经时，可能出现霍纳综合征，表现为患侧眼裂缩小、瞳孔缩小、眼球内陷、面部无汗等。如果影响到心血管系统，可能出现心跳加快、胸闷等症状；影响到胃肠系统，可能出现恶心、呕吐、反酸、嗳气等症状；影响到呼吸系统，则可能出现呼吸急促、呼吸困难等症状。
