In questo caso, la bilirubina passa nel cervello (supera la barriera delle meningi) e può danneggiare alcune zone deputate al controllo del movimento (si dice "ittero nucleare", perché colpisce i nuclei della base dell'encefalo).
I bambini, così danneggiati, se sopravvivono, mostrano spasticità, disturbi del movimento e ritardo mentale.
Per evitare tali danni, quando la bilirubina supera un livello di guardia (che dipende anche da altri fattori), si pratica la fototerapia.
Gli esami da effettuare in caso di persistenza dell'ittero mirano essenzialmente ad individuarne la causa. La più probabile (ed innocua) è l'ittero da latte materno, ma occorre considerare una serie complessa di malattie: