新生儿黄疸程度高最主要的是危害中枢神经系统，最严重的并发症就是胆红素脑病。
新生儿胆红素脑病最常见于新生儿溶血病。新生儿溶血病是因为母子血型不合引起来的免疫性溶血性疾病，由于溶血红细胞破坏的原因，血液中的胆红素浓度迅速增高。患儿除了有黄疸以外还会有贫血、肝脾肿大，血液中非结合胆红素浓度过高可以通过血脑屏障引起脑神经的黄染。
胆红素的毒性作用损伤中枢神经可以引起脑神经不可逆的损伤，表现为听力障碍或者手足不自主的动作、牙釉质发育不良、脑瘫、抽搐等。