En la descripción del miembro fantasma es importante distinguir dos grupos de alteraciones: Persistencia del esquema corporal mental y sensaciones percibidas procedentes del miembro fantasma como parestesias, dolor, sensación de pesadez, calor, frío, calambres etc.

La percepción de un Miembro Fantasma demuestra la existencia de un esquema corporal mental que persiste incluso tras perder su correlato real. Este esquema es innato ya que aparece también en niños pequeños.

Suele aparecer en las primeras 24 horas y la evolución natural es ir disminuyendo progresivamente, desapareciendo en varias semanas hasta 2 años.

El dolor del Miembro fantasma es una sensación exagerada de hormigueo, picazón, ardor, presión, calambres, prurito, entumecimiento etc.

El dolor previo a la amputación es un factor de riesgo de desarrollo de dolor fantasma en el postoperatorio por lo que generalmente se intenta antes de realizar la amputación que el dolor esté controlado. El corte de las aferencias nerviosas que causa la amputación de una extremidad produce una serie de cambios anatómicos y fisiológicos que afectan no solamente a los axones de las neuronas sensoriales primarias sino también a partes alejadas de éstos, como los cuerpos celulares y la sinapsis en la espina dorsal.

Tras la amputación es frecuente el desarrollo de neuromas en el muñón como consecuencia de la regeneración distal del nervio seccionado. Estos neuromas adquieren capacidad de actividad espontánea anómala y aumento la sensibilidad a estímulos mecánicos.