Upośledzeniu nerwu odwodzącego towarzyszy często słabe i nieregularne unerwienie mięśnia prostego bocznego przez dolną gałąź nerwu okoruchowego. Powoduje to unerwienie mięśni działających w odwrotnych kierunkach przez ten sam nerw. Konsekwencją tego jest zaciąganie oka do oczodołu w trakcie prób odwodzenia, co utrudnia normalne ruchy gałki ocznej. Znacznie rzadziej (zwykle wtórnie) występują zaburzenia w obrębie samych mięśni (gł. prostego bocznego) oraz innych struktur. Zmiany w chorym oku mogą mieć różne nasilenie – od nieznacznego, aż do całkowitego upośledzenia odwodzenia oka. Objawy w 78,1–80% dotyczą jednego oka (częściej lewego – 71,9% przypadków występowania jednoocznego). W pozostałych przypadkach choroba w różnym stopniu dotyka oboje oczu.
W trakcie operacji korygujących wykazano (większe niż w zdrowej części populacji) wtórne do odnerwienia i patologicznego unerwienia zmiany w oczodole: przyrośnięcie mięśnia prostego bocznego i prostego przyśrodkowego do ściany oczodołu, zwłóknienie mięśnia prostego bocznego.