Säuglinge mit dieser Störung erscheinen bei der Geburt normal, entwickeln aber in der Regel im ersten Lebensjahr oder in der frühen Kindheit Anzeichen und Symptome. Zu den charakteristischen Merkmalen dieser Erkrankung, die von leicht bis lebensbedrohlich reichen kann, gehören Schwierigkeiten bei der Nahrungsaufnahme, wiederkehrende Episoden von Erbrechen und Durchfall, übermäßige Müdigkeit (Lethargie) und eine schwache Muskelspannung (Hypotonie). Unbehandelt kann diese Störung zu Entwicklungsverzögerungen, Krampfanfällen und Koma führen. Eine frühzeitige Erkennung und lebenslange Behandlung (Einhaltung einer eiweißarmen Diät und Verwendung geeigneter Nahrungsergänzungsmittel) kann viele dieser Komplikationen verhindern. In einigen Fällen treten bei Menschen mit Genmutationen, die einen 3-Methylcrotonyl-CoA-Carboxylase-Mangel verursachen, nie Anzeichen oder Symptome der Erkrankung auf.
Die charakteristischen Merkmale dieser Erkrankung ähneln denen des Reye-Syndroms, einer schweren Erkrankung, die sich bei Kindern entwickelt, während sie sich scheinbar von einer Virusinfektion wie Windpocken oder Grippe erholen. Die meisten Fälle des Reye-Syndroms werden mit der Einnahme von Aspirin während dieser Virusinfektionen in Verbindung gebracht.