O comprometimento assimétrico dos músculos decorre de diferentes níveis de expressão das proteínas sinaptotagmina-2 e vesicular sináptica-2, um dos mecanismos de vulnerabilidade muscular seletiva.

As alterações proteicas decorrentes do defeito genético levam à disseminação dos sintomas de modo contíguo na medula até atingir a região bulbar, como numa disseminação por vírus lento.

O comprometimento predominantemente diafragmático leva à hipoventilação quando o paciente está em posição supina, consequentemente há alteração do padrão do sono com cefaleia matinal.

Há comprometimento predominantemente da musculatura distal dos 4 membros, em especial os flexores dos dedos, tornando-os dependentes para atividade de vida diária logo no início da doença.

De acordo com o número de cópias do gene SMN2, há diferentes apresentações clínicas, por exemplo, na ausência de cópias do gene SMN1 e do gene SMN2, os sinais começam aos 6 meses de vida.