Khám lâm sàng thường giúp xác nhận các triệu chứng đã ghi nhận trong bệnh sử, sàng lọc bệnh lý, và định hướng các chỉ định cận lâm sàng phù hợp, bao gồm xét nghiệm sinh hóa và chẩn đoán hình ảnh. Cụ thể, nếu lâm sàng ghi nhận bất thường về dáng đi, điều này có thể gợi ý bệnh lý tủy sống, tổn thương não, chấn thương hoặc dị tật. Ví dụ, khối u mỡ vùng tủy sống có thể gợi ý tật nứt đốt sống; sờ thấy một thân đốt sống gồ lên có thể là biểu hiện của trượt đốt sống.
Cần quan sát, đánh giá tổng trạng và các biểu hiện trên khuôn mặt để nhận định mức độ đau. Những bệnh nhân báo cáo đau dữ dội nhưng không có các biểu hiện khách quan tương ứng cần được đánh giá thêm về các dấu hiệu của bệnh lý không thực thể (nonorganic pathology). Tư thế đầu và cổ bất thường, như nghiêng một bên, xoay hoặc gập về phía trước, có thể chỉ ra tật vẹo cổ (torticollis). Teo cơ hoặc vai rủ có thể gặp trong bệnh lý rễ thần kinh, bệnh lý đám rối thần kinh cánh tay, hoặc chèn ép dây thần kinh.
Cần phân biệt yếu liệt thần kinh thực thể với yếu cơ do đau khiến bệnh nhân hạn chế vận động. Ở những bệnh nhân có tổn thương thần kinh, có thể thấy teo cơ hoặc phản xạ không đối xứng. Ở những bệnh nhân nghi ngờ có yếu tố giả bệnh, phản xạ gân xương có thể là công cụ kiểm tra khách quan. Các dấu hiệu tổn thương thần kinh vận động ở chi trên cần được thăm khám kỹ lưỡng.
Có thể ghi nhận giới hạn vận động, thường gặp trong tất cả các thể đau vùng cổ do nguyên nhân cơ học. Đặc biệt, các động tác đặc hiệu làm tăng cảm giác đau có giá trị gợi ý nguồn gốc gây đau. Cụ thể, đau lan xuống cánh tay khi gập nghiêng cổ về phía bên bị ảnh hưởng có thể gợi ý tình trạng hẹp lỗ liên hợp và/hoặc bệnh rễ thần kinh chi phối vùng da đó. Các nghiệm pháp kích thích có thể hữu ích trong việc xác định các nguyên nhân của đau thần kinh. Đối với bệnh lý rễ thần kinh cổ, nghiệm pháp Spurling và nghiệm pháp kéo giãn cổ (neck distraction test) có độ nhạy trung bình (khoảng 50%) nhưng độ đặc hiệu cao (trên 80%). Trong bệnh lý tủy cổ, dấu Hoffmann được báo cáo có độ nhạy và độ đặc hiệu trung bình (50-80%). Đối với đau khớp liên mỏm sau (facet joint pain), một nghiên cứu cho thấy đau cạnh cột sống có mối tương quan yếu với việc đáp ứng điều trị tích cực (4). 
 

Hình: Phân bố vùng da chi phối cảm giác theo khoanh tủy cổ
Bảng 2.3: Các triệu chứng của bệnh lý rễ thần kinh[17]