Сенситивна атаксія обумовлена порушенням глибокої чутливості, випадають аферентні (чутливі) імпульси, що прямують по задніх стовпів спинного мозку. Під контролем зору руху поліпшуються. При закритих очах атаксія збільшується.
При сенситивний атаксії (вона називається ще спінальної, так як спостерігається при виключенні чутливості глибоких тканин) випадають аферентні імпульси, що прямують по задніх стовпів спинного мозку, і хворий для компенсації инкоординации вдається до контролю зором. Порушуються пальці-носова і колінно-п'яткової проби, а при стоянні з зімкнутими ногами і закритими очима з'являється похитування тулуба (див. симптом Ромберга). Змінюється хода: хворі пересуваються повільно, дивлячись на ноги і широко розкидаючи їх у різні боки. Сенситивна атаксія спостерігається при поліневритах, спинний сухотке, фуникулярном мієлоз і інших захворюваннях, що вражають задні стовпи спинного мозку.