สมอง เป็นอวัยวะที่ต้อง การออกซิเจน อย่างต่อเนื่อง หาก ขาดออกซิเจน เพียง 5 นาที ก็อาจทำให้เซลล์สมองค่อย ๆ ตายลงได้ โดยสาเหตุที่ทำให้เกิดภาวะสมองขาดออกซิเจนนั้นมีหลายประการ โดยเฉพาะโรคหลอดเลือดสมอง ภาวะหัวใจหยุดเต้น และภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ออกซิเจนและสารอาหารไปเลี้ยงสมองไม่ได้ตามปกติ

ส่วนสาเหตุอื่น ๆ ที่อาจทำให้สมองขาดออกซิเจน ได้แก่

• สำลัก
• จมน้ำ
• โดนบีบรัดที่คอ
• ความดันเลือดต่ำ หรือเป็นโรคโลหิตจาง
• อยู่ในบริเวณที่มีออกซิเจนน้อย เช่น เหตุการณ์ไฟไหม้ หรืออยู่บนที่สูงเกิน 8,000 ฟุต เป็นต้น
• ได้รับพิษจากก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ หรือได้รับสารพิษไซยาไนด์
• ได้รับบาดเจ็บที่สมอง หรือเป็นโรคสมองพิการ
• ได้รับยาในปริมาณมากเกินไป ได้รับยาที่มีผลทำให้หยุดหายใจ หรือได้รับยาสลบ
• เป็นโรคหอบหืด
• เป็นโรคที่มีปัญหาเกี่ยวกับกล้ามเนื้อที่ใช้หายใจ เช่น โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงเอแอลเอส เป็นต้น
• เป็นโรคเกี่ยวกับปอด เช่น หลอดลมอักเสบ ถุงลมโป่งพอง ปอดบวม ปอดอุดกั้นเรื้อรัง หรือน้ำท่วมปอด เป็นต้น

นอกจากนี้ การทำกิจกรรมบางอย่างก็อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะสมองขาดออกซิเจนได้ เช่น เล่นฟุตบอล ชกมวย ดำน้ำ หรือปีนเขา เป็นต้น