颈椎过度伸展常伴有脊髓损伤。许多作者认为，超伸展时，脊髓可能被椎管后部皱折的黄韧带与前部椎体后缘相互挤压致伤，导致以颈脊髓中央管为中心或脊髓前部的损伤，相应的临床表现为脊髓损伤中央综合征和前脊髓综合征。
除此之外，尚有严重的脊髓不全损伤和部分性脊髓损伤(非典型Brown-Sequard综合征)。因此，不应把脊髓损伤中央综合征与颈椎过伸性损伤等同起来，即这种脊髓伤多可由颈椎过伸伤所致，而后者不一定都导致脊髓中央综合征。暴力的大小、颈椎原有退行性变及椎管变化都能影响颈椎损伤程度和脊髓损伤类型。颈椎受超伸展暴力作用最容易合并脊髓中央和前部损伤，但是，还可能由于剪切暴力造成损伤，节段上位椎体向后移位，引起脊髓严重的类似横切损伤，或偏于某一侧的部分损伤。外力消失后，颈部肌肉收缩及弹性作用瞬间复位，故X线片上极少残存脱位征象。