脑死亡指大脑功能的完全丧失(包括维持生命所必需的非自主脑活动) 。[1][2][3]它不同于持续性植物人状态，在植物人状态下，人活着同时部分自主功能依旧存在。[4]它也不同于医学处理、外伤或疾病导致的普通性昏迷，即便昏迷程度很重，但只要部分大脑和身体的功能活动仍然存在，医学上依旧将这种状态归为昏迷；它也不同于所知的闭锁综合征。鉴别诊断可以通过不同的临床表现区分这些状态。
在美国，许多司法管辖区将脑死亡视作法定死亡，但辖区之间对脑死亡的定义不统一，而且经常被大众混淆。[5]由于会出现部分大脑功能完全丧失，但部分依旧有功能情况，因此“脑死亡”一词已经被用来指代所有不同情况的脑死亡。例如，尽管权威医学词典[6]认为“全脑死亡”与“脑死亡”(大脑死亡)含义相同，但美国国家医学图书馆医学主题词(MeSH)系统将全脑死亡定义为包括脑干死亡的脑死亡。这种区别在医学上很重要，例如，大脑死亡但脑干功能正常的患者，不需要辅助医疗设备依旧可以维持心跳和呼吸，而全脑死亡(包括脑干死亡)的患者，只有生命支持设备才能让患者继续保持这些功能。被确定为脑死亡的病人可以手术切除他们的器官进行器官捐赠。
早年间，法律界和医学界都通过临床死亡中认定的特定身体功能的永久终止来确定个体是否死亡，特定身体功能主要是呼吸和心跳。随着医学界对已经没有呼吸、心跳或其他外部生命体征的患者的复苏救护能力日益增强，出现了对死亡的新定义的需要，同时也引发了法定死亡的问题。随着生命支持设备的广泛使用，以及器官移植技术和需求的提高，对死亡的重新定义变得更加迫在眉睫。
因此，自20世纪60年代以来，关于定义死亡的法律已经在所有开展活器官移植项目的国家实施。第一个将脑死亡定为法定死亡的欧洲国家是1971年的芬兰。美国的堪萨斯州也在很早颁布了类似的法律。[7]
哈佛医学院的一个特设委员会在1968年发表了一份关键的报告来定义不可逆昏迷。[8][9]该标准逐渐与现在熟知的脑死亡标准达成一致。在1976年卡伦·安·昆兰案之后，美国各州立法机构开始逐渐接受将脑死亡也归为死亡。1981年，一个总统委员会发布了一份里程碑式的报告——死亡的定义[10]:死亡判定中的医学、法律和伦理问题——该报告拒绝了“高位脑死亡”的定义，而支持“全脑死亡”的定义。这份报告是美国39个州颁布并实施的《死亡统一判定法案》的基础。[11]美国《死亡统一判定法案》试图标准化死亡判定。如今，美国的法律界和医学界都将“脑死亡”定位法定死亡，即使依靠生命支持设备能维持身体的新陈代谢功能的人，也能合法地被宣布为死亡。[12]
在英国，皇家内科医师学会在1995年宣称，弃用1976年发布的符合脑死亡的相关测试结果，并提出了仅基于脑干功能不可逆丧失的死亡新定义。[13]这一新定义，即意识和自主呼吸功能的不可逆丧失，以及1976年为确立这一状态而实行的基本不变的测试结果，已被作为后来为器官移植而开具的死亡证明的基本相关行为守则。[14][15]澳大利亚和新西兰重症监护协会(ANZICS)指出，“脑死亡的确定必须包括不可逆性的无反应性昏迷、脑干反射和呼吸中枢功能的永久性丧失。特别是，必须有与不可逆性神经功能丧失相符的急性脑部病理学相关的明确临床或神经影像学证明 (如创伤性脑损伤、颅内出血、缺氧性脑病) 。[16]
自然运动也称为拉撒路征或拉撒路反射，可在以生命支持系统维持器官功能的脑死亡的患者身上出现。能够引起这些运动的活细胞不是来自大脑或脑干的活细胞；这些细胞来自脊髓。有时这些身体运动会误让家庭成员以为患者有可能恢复。
脑死亡个体在体检时，检测不到大脑功能的临床证据。这包括对疼痛没有反应，也没有脑神经反射。神经反射包括瞳孔反射——即瞳孔固定、头眼反射、角膜反射。同时对热反射试验无反应以及无自主呼吸。
脑死亡有时很难与其他临床状态区分开来，如巴比妥酸盐过量、酒精中毒、镇静剂过量、体温过低、低血糖、昏迷和慢性植物人状态。一些昏迷患者的器官功能水平可以恢复到昏迷前或接近昏迷前的状态，而一些有严重不可逆神经功能障碍的患者，尽管大脑皮质和脑干功能都丧失了，仍保留着一些低位的脑功能，如自主呼吸。无脑儿就是例子。
大脑的电活动可能完全停止，也可能会降到大多数设备都检测不到极低的水平。这时候脑电图将是一条直线，尽管这种情况有时在深度麻醉或心脏骤停时也会观察到。[17]尽管在美国不需要直线为结果的脑电图测试来证明死亡，但它被认为具有证实价值。在英国，脑电图检测在死亡判定中则没有多少价值，因为脑干以上的部分大脑的任何持续电活动的证实都与判定死亡的相关行为准则内容无关。[18]
脑死亡的诊断通常要求非常严格，因为必须确保病情不可逆转。各个国家的相关法律标准各不相同，但一般均要求由两名医生独立进行神经检查。检查结果必须能够显示大脑功能的完全及不可逆性丧失（在英国则需是脑干功能的丧失）[19] (同时可能包括间隔24小时的两个等电型(直线型)脑电图(在少数其他国家，如果脑功能障碍是由明显的身体创伤导致的，那么则没有必要花长时间来确定功能丧失的不可逆性)。如果要根据脑电图标准进行诊断，患者应保持正常体温，且没有服用抑制大脑活动的药物。
此外，若放射性核素脑血流扫描显示颅内血流完全缺失，则必须联合其他检查结果进行诊断，如患者同时有暂时性的脑肿胀，由于其恢复需要较长的时间，那么在最初的72小时内，就可能将患者误诊为脑死亡。[20]
CT血管造影检查对于脑死亡的诊断则既不充分也不必要。[21]
只有在1岁以下才需要验证性检查。[22]对于儿童和成人，验证性检查是可有可无的。其他可能需要验证性检查的情况包括难以反应脑干反射的严重面部创伤、预先存在的瞳孔异常以及患有严重睡眠呼吸暂停和/或肺部疾病的患者。[22]验证性检查包括:脑血管造影、脑电图、经颅多普勒超声和脑闪烁成像术(锝Tc 99m检查)。脑血管造影被认为是确定脑死亡最敏感的验证性检查。[22]
虽然脑死亡的诊断普遍被用于合法目的的死亡证明的基础，但它与生物性死亡相比是一种非常不同的状态——对这种状态的死亡的理解和认识则较为普遍。[22]如果继续进行机械通气和其他生命支持措施，则能够继续维持脑死亡者体内重要器官的功能，能为这些器官的后续移植创造最好的机会。
当为了等待器官接受者而通过机械通气维持脑死亡器官捐献者的身体机能时，捐献者的死亡日期记为诊断脑死亡的日期。[23]
在一些国家(例如，西班牙[24]、芬兰、波兰、威尔士、葡萄牙和法国)，根据法律认可的标准判定死亡后，每个人都自动被归为器官捐献者，在一些司法管辖区(例如新加坡、西班牙、威尔士、法国、捷克共和国和葡萄牙)也允许退出器官捐献系统。在其他国家，器官捐赠可能需要家庭成员或近亲的同意。在新西兰、澳大利亚、英国(不包括威尔士)和美国的大多数州，在申请司机岗位时就会被询问若出现事故后是否愿意成为器官捐献者。[25]
在美国，如果患者死亡或接近死亡状态，医院必须将患者的详细情况告知器官移植组织，并在评估患者是否适合作为供体时对其进行生命维护。[26]在器官被手术切除之前，病人的生存需要依靠呼吸机支持。如果患者已经在预先的健康护理指示中表示他们不希望接受机械通气或者复苏，且患者也已经表示他们愿意捐献他们的器官，那么一些重要的器官例如心脏和肺的功能可能无法恢复。[27]
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