در تعدادی از بیماران ممکن است در اثر اتفاقات و اختلالات متعددی خونرسانی به مغز متوقف شده و اکسیژن رسانی به آن انجام نشود در اثر همین عارضه مغز تمام کارکرد خود را از دست می دهد و دچار تخریب غیر قابل برگشت می گردد. پس از مرگ مغزی اندامهای  دیگر بدن از جمله قلب، کبد و کلیه ها هنوز دارای فعالیت طبیعی بوده و دارای کارکرد موثر هستند، ولی ممکن است به تدریج و در عرض  روزهای آینده، از کار بیفتند.
بیمار مرگ مغزی، نمی تواند هیچگونه فعالیتی داشته باشد این گونه بیماران نمی توانندصحبت کنند، ببینندو به هیچ یک از تحریکات خارجی پاسخی نمی دهند و حتی بدون استفاده از دستگاه تنفس مصنوعی نیز قادر به تنفس نخواهد بود.
تصادفات رانندگی، وارد آمدن ضربه شدید به سر، سقوط از ارتفاع، غرق شدن در آب، مسمومیت ها، خونریزی های داخلی مغز و همچنین سکته مغزی می توانند از شایه ترین علل بروز این عارضه باشند. بروز هرگونه آسیب شدید به مغز می تواند منجر به تورم بافتی  در آن شده واز آنجایی که مغز در یک فضای بسته قرار داشته و به علت محصور بودن در فضای جمجمه جایی برای این افزایش حجم وجود ندارد، بر بخش های پایین تر مغز  فشار وارد شده و همین مساله مانع روند جریان گردش خون در قسمت های بالا یی مغز شده و بیش از پیش مانع اکسیژن رسانی به این دستگاه حیاتی می شود.
این فرایند ممکن است چند دقیقه یا چند روز به درازا بکشد.ریه ها و  قلب به کمک دستگاه تنفس مصنوعی به فعالیت خود ادامه داده، و خونرسانی به سایر بافتها و اندام های بدن انجام می دهنددر حالیکه بافت مغز و ساقه مغز که وظیفه کنترل تنفس و ضربان قلب را بر عهده دارند از این ماده حیاتی(خون واکسیژن) محروم مانده و دچار مرگ می شوند.قلب تا زمانی که  اکسیژن به بافتهایش برسد  به فعالیت خود ادامه می دهد. در این گونه بیماران  دستگاه تنفس مصنوعی  اکسیژن لازم را برای ضربان قلب فراهم خواهد کرد و به محض جدا کردن دستگاه از بیمار قلب هم از کار خواهد افتاد.در صورتی که در اغما یا حالت کما که یک نوع اختلال در کارکرد مغز است و شخص دچار کاهش شدید سطح هوشیاری می گردد و به هیچ یک از تحریکات پیرامونش نیز جواب نمی دهد وضعیت متفاوت خواهد بود در کما شانس بهبودی برای برخی از بیماران وجود دارد، در صورتیکه در مرگ مغزی بهبودی بیمار غیر ممکن  و مرگ وی خیلی سریع تر  اتفاق می افتد.بایستی این نکته را هم بدانیم که زندگی نباتی، با مرگ مغزی کاملا متفاوت است.در زندگی نباتی که تقریبا همیشه در پی کما رخ می دهد،با اینکه شخص بیدار به نظر می رسد ( چشمانش باز است ) و  دارای یک سری حرکات غیر ارادی اعضای خویش است، هیچ عملکرد ذهنی و شناختی ندارد.این ها در بیمارانی هستند که بدنبال آسیب شدید مغزی، برای سالهای متمادی زنده می مانند و ظاهرا  هوشیاربه نظر می رسند، بدون اینکه بتوانند با محیط اطراف خود ارتباطی برقرار کنند.  فردی که دچار مرگ مغزی شده، مانند کسی است که در خوابی عمیقی فرو رفته است. ریه هایش به کمک دستگاه تنفس مصنوعی از هوا پر می شوند، قلبش به سبب اکسیژن رسانی دارای ضربان است و حتی پوست او گرم و به رنگ صورتی می باشد و تشخیص این مساله از همه افراد بر نمی آید.بیمار مرگ مغزی، هیچگونه احساس درد د نخواهد داشت.و امکان بهبودی و بازگشت بیمار مرگ مغزی به هیچ عنوان وجود ندارد.و در مواردی که شنیده می شود فرد دچار مرگ مغزی بهبود یافته است، حتما عارضه به وجود آمده مرگ مغزی نبوده است.