A holoprosencefalia não sindrômica é uma anormalidade do 
desenvolvimento cerebral que também afeta a cabeça e o rosto. Normalmente, o cérebro se divide em duas metades (hemisférios ) durante o desenvolvimento inicial. A holoprosencefalia ocorre quando o cérebro não consegue se dividir adequadamente nos hemisférios direito e esquerdo. Essa condição é chamada de não sindrômica para distingui-la de outros tipos de holoprosencefalia causada por síndromes genéticas, anormalidades cromossômicas ou substâncias que causam defeitos de nascença (teratógenos). A gravidade da holoprosencefalia não sindrômica varia amplamente entre os indivíduos afetados, mesmo dentro da mesma família.
A holoprosencefalia não sindrômica pode ser agrupada em quatro tipos de acordo com o grau de divisão cerebral. Do mais ao menos grave, os tipos são conhecidos como alobar , semi-lobar , lobar e variante inter-hemisférica intermediária (MIHV). Nas formas mais graves de holoprosencefalia não sindrômica, o cérebro não se divide. Esses indivíduos afetados têm um olho central (ciclopia) e uma estrutura nasal tubular (tromba) localizada acima do olho. A maioria dos bebês com holoprosencefalia não sindrômica grave morre antes do nascimento ou logo depois. Nas formas menos graves, o cérebro é parcialmente dividido e os olhos geralmente ficam juntos (hipotelorismo). A expectativa de vida desses indivíduos afetados varia de acordo com a gravidade dos sintomas.
Pessoas com holoprosencefalia não sindrômica geralmente têm uma cabeça pequena (microcefalia), embora possam desenvolver um acúmulo de fluido no cérebro (hidrocefalia) que causa aumento no tamanho da cabeça (macrocefalia). Outras características podem incluir uma abertura no céu da boca (fenda palatina ) com ou sem fenda no lábio superior (lábio leporino ), um dente frontal central em vez de dois (um único incisivo central superior ) e uma ponte nasal plana. Os globos oculares podem ser anormalmente pequenos (microftalmia) ou ausentes (anoftalmia).
Alguns indivíduos com holoprosencefalia não sindrômica têm um padrão distinto de características faciais, incluindo um estreitamento da cabeça nas têmporas , cantos externos dos olhos que apontam para cima (fissuras palpebrais inclinadas para cima ), orelhas grandes, nariz curto com narinas voltadas para cima e um amplo e profundo espaço entre o nariz e a boca (filtro). Em geral, a gravidade das características faciais está diretamente relacionada à gravidade das anormalidades cerebrais. No entanto, indivíduos com características faciais levemente afetadas podem ter anormalidades cerebrais graves. Algumas pessoas não apresentam anormalidades cerebrais estruturais aparentes, mas apresentam algumas características faciais associadas a essa condição. Esses indivíduos são considerados portadores de uma forma do distúrbio conhecido como microforma holoprosencefalia e são normalmente identificados após o nascimento de um membro da família gravemente afetado.
A maioria das pessoas com holoprosencefalia não sindrômica tem atraso no desenvolvimento e deficiência intelectual. Os indivíduos afetados também costumam ter uma glândula pituitária com mau funcionamento, uma glândula localizada na base do cérebro que produz vários hormônios. Como a disfunção hipofisária leva à ausência parcial ou total desses hormônios, ela pode causar uma variedade de distúrbios. Mais comumente, pessoas com holoprosencefalia não sindrômica e disfunção hipofisária desenvolvem diabetes insípido, uma condição que perturba o equilíbrio entre a ingestão de líquidos e a excreção urinária. A disfunção em outras partes do cérebro pode causar convulsões, dificuldades de alimentação e problemas de regulação da temperatura corporal, frequência cardíaca e respiração. O sentido do olfato pode estar diminuído (hiposmia) ou completamente ausente (anosmia) se a parte do cérebro que processa os cheiros estiver subdesenvolvida ou ausente.