La encefalopatía hipóxica-isquémica se origina por la falta de aporte de oxígeno al cerebro como consecuencia de hipotensión o de insuficiencia respiratoria. La intoxicación por monóxido de carbono y cianuro se conoce como hipoxia citotóxica, ya que genera una alteración directa de la cadena respiratoria. La hipoxia en grado leve, como la que surge a grandes altitudes, puede producir alteración de la capacidad de juicio, pérdida de atención, incoordinación motora y, euforia. No obstante, cuando el paciente sufre una hipoxia-isquémica, como en el caso de un paro circulatorio, la conciencia se pierde al cabo de unos segundos. Si la circulación se restablece en un breve espacio de tiempo (entre 3 y 5 min) puede producirse una recuperación completa, pero si, por lo contrario, se propasa ese tiempo, generalmente se produce un daño cerebral permanente.