Les symptômes de la tétrasomie X sont très variables, allant de relativement légers à sévères. Les symptômes sont souvent similaires à ceux de la trisomie X. Physiquement, les patients ont tendance à présenter des caractéristiques faciales distinctives, telles que des plis épicanthaux, des arêtes nasales plates, des fissures palpébrales ascendantes, une hypoplasie du milieu du visage, de petites bouches, des fentes palatines ou des arcs élevés, des dents retardées ou absentes, ou des défauts d’émail. La majorité d’entre eux ont également été signalés comme étant plus longs et plus grands. Beaucoup présentent également des anomalies du tonus articulaire et musculaire, notamment une hypotonie et un relâchement des articulations au niveau des hanches. Des problèmes squelettiques peuvent également être présents, notamment des courbures anormales de la colonne vertébrale. Une étude informelle portant sur vingt filles atteintes de tétrasomie et de pentasomie X a révélé que 10 % des patientes présentaient une laxité articulaire au niveau des hanches, tandis que 20 % présentaient des limitations articulaires.

Sur le plan du développement, les personnes atteintes de tétrasomie X présentent fréquemment de légers retards dans les domaines du développement de la parole et de l’articulation, de l’expression et de la compréhension du langage, et des capacités de lecture. Des retards dans le développement moteur sont également présents, l’âge de la marche allant de 16 mois à 4,5 ans. Environ 50 % des patients connaissent une puberté normale, tandis que l’autre moitié ne connaît pas de puberté, une puberté partielle sans caractéristiques sexuelles secondaires, ou une puberté complète avec des irrégularités menstruelles et/ou une ménopause précoce (peut-être dès l’adolescence). La littérature médicale fait état de quatre grossesses avec tétrasomie X, deux saines, une avec trisomie 21, une mort-née avec omphalocèle.

En termes de systèmes d’organes internes, les patients atteints de tétrasomie X peuvent présenter des anomalies de la vision, de l’audition, du système circulatoire, des reins ou du système nerveux. Les troubles de l’œil comprennent la myopie, le nystagmus, le colobome, le microphtalmus ou l’hypoplasie du nerf optique. En ce qui concerne l’audition, les patients sont plus enclins à souffrir d’infections de l’oreille, de blocage des sons ou d’anomalies nerveuses. Plusieurs malformations cardiaques ont également été signalées, notamment des malformations septales ventriculaires/atriales, une atrésie, un syndrome cardiaque droit hypoplasique, un canal artériel persistant et des malformations cardiaques conotronculaires ou valvulaires. Les patients atteints de tétrasomie X semblent également être plus enclins aux crises d’épilepsie, bien qu’il n’y ait pas d’anomalies documentées dans la fonction ou la structure du cerveau lorsqu’elles sont analysées à l’aide d’un EEG ou d’une IRM.