截肢者有時會有奇怪的感覺，即使肢體已不復存在但仍可感到針腳，抽筋和疼痛。然而，他們不願告訴其他人自己有這些症狀，擔心會被認為是在“發癲”。
這綜合症稱為“幻肢痛”。這種現象會出現是由於大腦溝通不暢，神經元仍然與被截的肢體溝通，並且發出信號（例如要求截肢者移動肢體）。在信號發出後，大腦預期會接收返回的信號，（例如肢體活動或被觸摸的感覺），表明信號已成功發送。但是，因為四肢不再存在，大腦信號不會到達該肢體肌肉，該肢體亦無法將感覺信息 (sensory information) 送回大腦。
由於脊髓和大腦的區域失去肢體的信號輸入 (sensory input)，因此大腦以我們無法預測的方式來適應這種信號分離；結果可能觸發人體感覺到一些不對勁而產生疼痛。
研究亦顯示，截肢者的大腦可能會將身體的感官神經路徑重新連接到身體的其他部分。換句話說，由於截肢區域不再能夠接收感官信息，因此該信息會被傳遞到其他地方-例如：感覺會從失去的腳被傳到仍然存在的膝蓋。
