在所有脑卒中的发病中，以脑栓塞的发病最快，常在数秒钟内症状即达到高峰。尽管心源性栓子的表现及发病机制不完全相同，心脏损害的临床表现也多种多样，但一旦脱落进入脑循环，其临床表现则取决于栓塞血管所支配区域的功能缺损程度。当栓子进入脑循环后，有时散落成许多碎片进入脑动脉的一些分支，可导致全脑一过性缺血，出现一过性意识障碍，甚至抽搐发作。但多数栓子均较小，很快通向远端而症状缓解。如较大栓子栓塞某一血管，则会出现相应的临床症状。如果脱落的栓子较大，栓塞颈内动脉，或大脑中动脉主干，则将出现严重的大脑半球缺血症状。多数栓子均较小，常常栓塞大脑中动脉的远端分支而出现相应的临床症状，如单瘫、轻偏瘫、失语等局灶体征。当微栓子脱落进入脑内则常表现TIA症状。
 
    当栓子进入椎-基底动脉系统，有时停留在椎动脉加入基底动脉之前，则将出现延髓背外侧受损的症状；有时进入基底动脉上部分支，或到达基底动脉顶端，患者常出现昏迷，四肢瘫痪。如造成双侧大脑后动脉缺血则发生双侧枕叶梗死，表现为双侧“皮质盲”。如栓子进入一侧或双侧大脑后动脉，则将导致单侧或双侧同向性偏盲。当栓子栓塞大脑后动脉的颞叶分支或小的深穿支，则可出现颞叶内侧面、丘脑及丘脑下部的症状。有文献报道，当栓子途经基底动脉到达顶端的过程中造成基底动脉小分支的缺血，临床可出现头昏、眩晕、复视、呐吃等一过性症状。

    心源性脑栓塞容易复发，据统计约10％～20％在10天内复发，但很少3天内复发。由于心源性脑栓塞的原因较复杂，因此脑栓塞的复发率很难控制。如能及早进行有效的治疗，将有助于预防复发。

    如脑栓塞发生后病情已趋向稳定，突然意识障碍加重，或肢体瘫痪又加重，常提示“出血性梗死”的可能，可进行头颅CT扫描帮助诊断。

    临床表现除以上描述的脑部症状以外，常常伴有心房纤颤及其他心功能不全的症状，应进行详细检查。