Općenito, mozak može izdržati do tri do šest minuta bez kisika prije nego što dođe do oštećenja mozga, ali to se može razlikovati od osobe do osobe. Ako mozak ostane bez kisika dulje od ovoga, vjerojatno će doći do ozbiljnog i često nepovratnog oštećenja. Nakon deset minuta općenito je došlo do teškog neurološkog oštećenja. Vrlo malo ljudi povrati bilo kakvu kognitivnu funkciju nakon što je mozak ostao bez kisika 15 ili više minuta.
Budući da mozak ne može sam zadržati kisik, oslanja se na stalnu opskrbu krvotokom. Smrt mozga može nastupiti brzo jer stanice počnu odumirati bez ikakvih zaliha kisika ili novog kisika koji cirkulira u mozgu. Gotovo odmah nakon prestanka unosa kisika, moždane stanice počinju propadati. Mozak obično traje samo nekoliko kratkih minuta bez kisika prije nego što dođe do oštećenja na nekoj razini.
Povremeno, mozak može izdržati dulje bez kisika prije nego što oštećenje mozga postane ozbiljno, ali to obično zahtijeva vrlo specifične okolnosti. Obično zahtijeva da se prestanak kisika dogodi u isto vrijeme kada se tijelo vrlo brzo ohladi, kao da osoba padne u ledenu vodu i počne se utapati. Poznato je da mala djeca mogu i do pola sata bez kisika i dalje preživjeti u ovakvim situacijama.
U većini slučajeva oštećenje mozga je nepovratno kada nastane zbog dugotrajnog nedostatka kisika. Iz tog razloga, tijekom slučajeva bolesti ili ozljede u kojima prestaje disanje, od vitalnog je značaja da osoblje hitne pomoći radi kako bi osiguralo stalan protok kisika u srce i mozak. To se može učiniti umjetnim putem ili navođenjem pacijenta da ponovno samostalno diše. Smrt se obično proglašava nakon što je mozak ostao bez kisika više od 15 minuta.
Iako mozak može izdržati samo nekoliko minuta bez kisika prije nego što dođe do neke vrste oštećenja mozga, pacijenti često mogu vratiti kognitivne funkcije ako se brzo liječe. Ozbiljnost dugotrajnih komplikacija obično je u izravnoj korelaciji s duljinom vremena u kojem je osoba bila bez kisika. Točan ishod i razina oštećenja pacijenta također mogu ovisiti o tome zašto je on ili ona prestao disati za početak.