Митохондриальная миопатия проявляется по-разному и может быть спровоцирована физической нагрузкой или упорством. Непереносимость физической нагрузки встречается часто и проявляется легкой усталостью даже при выполнении повседневных действий, таких как подъем по лестнице, который может быть продолжен после перерыва, но может сопровождаться повторным появлением усталости. Чрезмерная легкость утомления не пропорциональна мышечной слабости, и мышечная атрофия не очевидна. Пациент жалуется на чувство тяжести и мышечный дискомфорт в нижних конечностях после нагрузки, но не испытывает мышечных спазмов, ригидности или диафореза, подобных болезни накопления гликогена. Это заболевание легко ошибочно диагностируется как синдром хронической усталости или фибромиалгия. Большинство митохондриальных миопатий обусловлены мутациями в гене цитохрома b комплекса 3 или гене ND комплекса 1, при положительных результатах RRF и COX в биоптатах мышц. Перестройки мтДНК или точечные мутации тРНК являются наиболее распространенными проявлениями митохондриальных миопатий, тогда как мутации в гене, кодирующем белок субъединицы комплекса, лишь частично проявляются как митохондриальные миопатии. У некоторых пациентов с ядерными мутациями могут проявляться митохондриальная миопатия и RRF, например, при аутосомно-доминантном синдроме CPEO или синдроме истощения мтДНК. Мутации в ядерных генах, кодирующих субъединицы 1 и 2, обычно проявляются клинически как лей, но обычно не как митохондриальная миопатия или RRF, тогда как пациенты с мутациями в гене SURF1, который вызывает дефекты в комплексе 4, имеют широко распространенный дефицит ЦОГ в мышечных волокнах и не имеют RRF. У некоторых пациентов с мтДНК могут наблюдаться головная боль, рвота, глухота, вызванная физической нагрузкой, или даже энцефалопатия. Симптомы непереносимости физической нагрузки наблюдаются при некоторых состояниях, которые в большей степени зависят от митохондриального энергетического метаболизма, например, при голодании и инфекции. Уровень ck в крови может быть нормальным или слегка повышенным, не более чем в 5 раз. В тяжелых случаях в процесс могут быть вовлечены дыхательные мышцы, в основном в меньшей степени. Лактат крови имеет низкую чувствительность и высокую специфичность, но бывают ложноположительные результаты. Анализ органических кислот в моче может показать повышенное содержание этилмалоновой кислоты, 3-метилглютенидиовой кислоты и янозиновой кислоты.