Рефлекс Бабинского (экстензорный подошвенный рефлекс) — выражается в разгибании большого пальца ноги и веерном расхождении других пальцев при жестком касании к ее подошве. Относится к патологическим рефлексам, хотя у детей младше двух лет, он не несет негативной окраски, так как пирамидный тракт у них еще не достаточно зрел. У взрослых людей он помогает определять неврологическую и метаболическую кому. Может проявляться как с одной стороны, так и с двух. Способен носить временный или постоянный характер. Временный — наблюдается после эпилептических припадков, а постоянный  — при необратимых поражениях пирамидного пути.

При амиотрофическом болевом склерозе, на фоне гиперактивного глубокого рефлекса сухожилий и спастичности, появляется двусторонний рефлекс Бабинского. Он свидетельствует о моторных нарушениях.

При инсульте его проявление зависит от пораженной стороны тела. Если инсульт затрагивает мозжечок, то результатом гемиплегии или гемипареза являются: односторонний рефлекс Бабинского, глубокий рефлекс сухожилий, двухсторонняя потеря зрения в половине поля зрения  (гемианопсия) и нарушение уже сформировавшейся речи (афазия). Если же поражен ствол мозга, то на фоне двусторонней слабости или паралича, двустороннего глубокого рефлекса сухожилий, дискоординации и неровной походки с дисфункцией черепно-мозговых нервов возникает двусторонний рефлекс Бабинского.

Опухоль головного мозга, затрагивающая пирамидный канал или мозжечок, провоцирует появление как одностороннего, так и двустороннего рефлекса Бабинского.
Опухоль спинного мозга вызывает двусторонний рефлекс, сочетающийся с потерей чувствительности к боли и температуре, дисфункцией проприоцептивных нервных окончаний и дестабилизацией моторных функций.

Двусторонний рефлекс Бабинского наблюдается при менингите — тяжелом инфекционном заболевании. Рефлекс, можно выявить только после целого ряда недомоганий, таких как озноб, лихорадка, тошнота и рвота.

Туберкулез спинного мозга вызывает двусторонний рефлекс Бабинского, спровоцированный дисфункцией проприоцептивных нервных окончаний и моторных функций, а также потерей чувствительности к боли и температуре.

При хроническом прогрессирующем заболевании нервной системы, характеризующимся образованием полостей в спинном мозге — сирингомиелии, рефлекс Бабинского проявляется с двух сторон, отождествляясь с мышечной атрофией, перерастающей в паралич. Может присутствовать спастичность, атаксия и сильнейшие боли.

В сочетании с гиперактивным глубоким рефлексом сухожилий, прогрессивной спастичностью, атаксией и слабостью, рефлекс Бабинского присутствует при семейном спастическом параличе Штрюмпеля — наследственно-дегенеративном прогрессирующем заболевании нервной системы, имеющем хронический характер и характеризующимся двусторонним поражением пирамидных систем в передних и боковых канатиках спинного мозга.

На поздних стадиях гепатоэнцефалопатии рефлекс Бабинского проявляется по мере того, как человек впадает в кому.

При спинальном детском параличе — полиомиелите, рефлекс Бабинского может быть как двусторонним, так и односторонним. Он появляется через 5-7 дней после первичного признака заболевания — лихорадки, и сочетается с быстро прогрессирующей слабостью, онемением конечностей, спастичностью, раздражимостью и атрофией.

Как результат первичного повреждения пирамидального тракта или вторичного повреждения, вызывающего повышение внутричерепного давления при травме головы, рефлекс Бабинского выявляется вместе с глубоким рефлексом сухожилий и спастичностью. Вместе с ним может прослеживаться общая слабость и нарушение координации.

При сильных травмах спинного мозга на начальной стадии пропадают все рефлексы. Это результат сильного шока. После того как он проходит, выявляется рефлекс Бабинского. Он — односторонний, если повреждена только одна сторона спинного мозга (синдром Бройн-Секара), или же — двусторонний, если повреждены обе стороны. В данном случае рефлекс Бабинского говорит прежде всего о повреждении пирамидного тракта, и только потом — о возвращении неврологической функции.

Злокачественная анемия (метаболическое нарушение) на поздних стадиях дает появление двустороннего рефлекса Бабинского. Он вызван недостатком витамина В12 и последующим поражением центральной нервной системы.

При бешенстве — инфекционном заболевании, поражающем нервную систему и вызывающем воспаление головного мозга, на стадии возбуждения  также наблюдается  двусторонний рефлекс Бабинского. Эта стадия начинается через несколько дней после проявления продромальных симптомов: недомогания, раздражительности и лихорадки. У человека в это время наблюдаются очень болезненные спазмы глотательных мышц, повышенное слюноотделение и гидрофобия.

Рефлекс Бабинского является наиболее проверяемым пирамидным знаком в неврологии. Чтобы выявить его наличие, проверяющий проводит по подошве ноги каким-либо твердым и острым предметом. Если при этом сгибаются все пальцы ноги, то — рефлекс отрицательный. Если большой палец отгибается вверх, а остальные пальцы расходятся веерообразно — рефлекс положительный.