После 4-6 минут церебральной гипоксии клетки мозга начинают испытывать необратимые повреждения и страдают функции, вызывая нарушение работы всего мозга, процесс практически необратимый, который также можно назвать диффузным повреждением. Единственный способ исправить основное состояние смерти мозга — это своевременно устранить ишемию и гипоксию. Церебральная ишемия и гипоксия, а также кома, потеря рефлексов ствола мозга и потеря добровольного дыхания — все это признаки смерти мозга. Если эффективно не спасать, апоптоз клеток мозга может начаться после 4-6 минут гипоксии, а по мере ее прогрессирования может наступить смерть мозга. Смерть мозга — это необратимый процесс, при котором погибает весь мозг, включая ствол мозга. В вегетативном состоянии функция ствола мозга присутствует, тогда как в коме, вследствие внезапного нарушения функции коры головного мозга или полной депрессии, у пациента может наблюдаться добровольное дыхание, сердцебиение и рефлексы ствола мозга. Пациенты с мертвым мозгом не должны дышать самостоятельно, и их состояние необратимо. Смерть мозга может быть вызвана всеми причинами глобальной ишемии и гипоксических изменений в мозге, такими как обширный инфаркт головного мозга, кровоизлияние в мозг, черепно-мозговая травма, утопление, остановка дыхания и сердца и др.