La palilalia se define como la repetición de las palabras o frases del hablante, a menudo durante un número variable de repeticiones. Las unidades repetidas son generalmente secciones enteras de palabras y son más grandes que una sílaba, siendo las palabras las que se repiten con más frecuencia, seguidas de las frases, y luego las sílabas o los sonidos. Las repeticiones palilálicas suelen hablarse con un volumen decreciente y se aceleran con el tiempo.
Un estudio de caso realizado en 2007 por Van Borsel et al. examinó las características acústicas de la palilalia. AB, un hombre de 60 años, fue diagnosticado de enfermedad de Parkinson idiopática y había notado cambios en la marcha, la postura, la escritura y el habla. La observación de sus características perceptivas del habla y los resultados de la Evaluación de Disartria de Frenchay sugirieron que AB padecía una disartria hipocinética con una marcada palilalia. Se determinó iniciar una terapia del habla con técnicas de ritmo pasivo (metrónomo) y activo (tablas de ritmo) para reducir el número de repeticiones palilales. Desgraciadamente, AB no fue capaz de enunciar a pesar del extenso entrenamiento.
El análisis de la logopedia de AB mostró que sus repeticiones duraban entre 1 minuto y 33 segundos y 2 minutos y 28 segundos, oscilando entre 1 y 32 repeticiones en algunas palabras, y diferían de un ensayo a otro. Había pausas entre cada repetición, que iban de 0,1 a 0,7 segundos. Van Borsel et al. concluyeron que las repeticiones palilales de AB no seguían ningún patrón: la duración de cada tren de repeticiones no disminuía con el tiempo, el número de repeticiones por tren no aumentaba y la duración de cada palabra individual no disminuía en duración. Tales resultados indicaban que no todas las repeticiones palilales mostraban un ritmo creciente con la disminución del volumen, y desafiaban los dos subtipos distintos de palilalia sugeridos por Sterling. El tipo A de Sterling, a veces llamado palilalie spasmodique, se caracteriza por repeticiones rápidas y volumen decreciente, mientras que el tipo B de Sterling, a veces llamado palilalie atonique, se caracteriza por repeticiones a un ritmo constante con períodos intercalados de silencio. El AB no mostraba ni un aumento sistemático (Tipo A de Sterling) ni una duración constante (Tipo B de Sterling), sino que se situaba entre ambos.
Se ha teorizado que la palilalia se produce en la escritura y en el lenguaje de signos. Un estudio de caso realizado por Tyrone y Moll examinó a un hombre sordo diestro de 79 años llamado PSP que mostraba anomalías en sus signos. PSP había aprendido el lenguaje de signos británico (BSL) a los siete años y había desarrollado debilidad en el lado izquierdo y disfagia a los 77 años. PSP mostraba movimientos involuntarios y repeticiones en sus señas. Tyrone y Moll informaron que sus movimientos eran de naturaleza palilálica, ya que se repetían signos enteros y los movimientos de repetición eran cada vez más pequeños en amplitud.