Badania naukowe oraz obserwacje pokazały, iż nawet niewielki spadek tlenu może doprowadzić do ciężkich uszkodzeń mózgu a nawet śmierci. Wśród najczęściej wymienianych przyczyn niedotlenienia mózgu, wymienia się: bardzo ciężkie anemie, nagłe zatrzymanie układu krążenia (np. nagły krwotok), różnego rodzaju choroby układu oddechowego (np. ciężkie zapalenie płuc, odma opłucnowa), niedrożność tętnic szyjnych czy spadek ciśnienia tętniczego krwi. Każda z tych sytuacji jest niebezpieczna dla zdrowia oraz życia pacjenta.