Após 4-6 minutos de hipoxia cerebral, as células cerebrais começam a sofrer danos irreversíveis e a função é afectada, causando danos cerebrais inteiros, um processo que é quase irreversível e que também pode ser referido como danos difusos. A única forma de corrigir o estado subjacente da morte cerebral é corrigir a isquemia e a hipoxia de forma atempada. Isquemia e hipoxia cerebral, bem como coma, perda dos reflexos do tronco cerebral e perda da respiração voluntária, são todos sinais de morte cerebral. Se não for efectivamente resgatada, a apoptose de células cerebrais pode começar após 4-6 minutos de privação de oxigénio, e a morte cerebral pode ocorrer se a progressão continuar. A morte cerebral é um processo irreversível em que todo o cérebro, incluindo o tronco encefálico, se perde. Num estado vegetativo, a função do tronco cerebral está presente, enquanto que num estado de coma, devido a um súbito comprometimento da função cortical ou depressão total, o paciente pode ter respiração voluntária, batimentos cardíacos e reflexos do tronco cerebral. Os pacientes com morte cerebral não devem estar a respirar sozinhos e são irreversíveis. A morte cerebral pode ser causada por todas as causas de isquemia global e alterações hipóxicas no cérebro, tais como enfarte cerebral maciço, hemorragia cerebral, trauma craniocerebral, afogamento, paragem respiratória e cardíaca, etc.