如果胆红素进入脑组织，损伤中枢神经系统，有可能导致脑瘫，最常见的表现是听力损害。
新生儿在宫内有低氧或者早产的情况，导致的血脑屏障功能发育不完善。如果血液中的胆红素浓度比较高，未结合胆红素可以通过血脑屏障进入中枢神经系统，导致神经受损引起核黄疸。
早期会表现为明显的黄疸，孩子会有反应差、嗜睡等症状，很快进入痉挛期，有可能出现尖叫或者角弓反张等比较明显的表现，在后遗症期最常见的表现就是听力的损害。因为胆红素对脑神经的损害是不可逆的，核黄疸以预防为主。