眼外肌可因先天发育异常或后天神经麻痹，引发眼球运动功能障碍，这类异常表现也可作为多种神经系统综合征的典型症状。临床常见相关综合征如下：
（1）Benedikt综合征（顶盖综合征）
多由各类病变损伤红核及动眼神经所致。核心表现为患侧动眼神经功能异常，伴随对侧上下肢体震颤。
（2）Gradenigo综合征（岩尖综合征）
多由中耳感染蔓延引发颞骨岩部炎性病变导致。典型表现为外展神经功能受限，同时三叉神经第一支支配区域出现疼痛不适。
（3）Millard-Gubler综合征（外展-面神经-偏瘫综合征）
病变位于单侧脑桥基底部，累及第Ⅵ、Ⅶ脑神经核及锥体束。主要表现为同侧外展神经、面神经功能障碍，对侧肢体偏瘫。
（4）Parinand综合征（丘脑底部综合征）
病变累及中脑上丘区域。临床表现为瞳孔散大、视物重影、瞳孔位置异常、眼球垂直运动受限，同时可伴随眼球震颤。
（6）Duane综合征（眼球后退综合征）
病因尚未完全明确，存在遗传发病倾向。核心特征为眼球内转、外转活动不同程度受限，眼球内转时可见睑裂缩小、眼球向后退缩。
（7）Brown上斜肌综合征
发病机制尚不明确。主要表现为眼球内转时上转活动受限，无法超越水平正中位；眼球原位注视或外转时，上转功能基本正常；向上注视时双眼呈V型分离，患眼内转时可伴随下斜视、睑裂开大表现。
（8）广泛性眼外肌纤维化综合征
临床较为少见，多为家族遗传性病变，以全眼外肌运动功能受限为核心特点。典型临床表现为上睑下垂，眼球固定于下位，无法正常活动。
