تبدأ خلايا الدماغ فى الموت بعد حوالي 4 دقائق من حرمانها من الأكسجين، ويسمى تلف الدماغ الناجم عن نقص الأكسجين " تلف الأكسجين". ولكن بضع ثوانٍ من الحرمان من الأكسجين لن تتسبب في ضرر دائم، ويعتمد الجدول الزمني الدقيق لإصابات الدماغ التي تسبب نقص الأكسجين على عدد من العوامل منها الصحة العامة للمخ والقلب والأوعية الدموية ، فضلاً عن مستوى أكسجة الدم في وقت الإصابة. بشكل عام، تبدأ الإصابات فى الظهور عند نقص الأكسجين من دقيقة واحدة، وتتفاقم بشكل مطرد بعد ذلك: قد تفقد الوعي بين 30-180 ثانية من الحرمان من الأكسجين. عند دقيقة واحدة، تبدأ خلايا المخ في الموت.عند 3 دقائق تعاني الخلايا العصبية من ضرر أكبر ويصبح تلف الدماغ الدائم أكثر احتمالًا. في 5 دقائق يصبح الموت وشيكًا. عند 10 دقائق حتى لو ظل المخ على قيد الحياة، فإن الغيبوبة والأضرار الدائمة في الدماغ موجودة. في 15 دقيقة يصبح البقاء مستحيلًا . يمكن أن تنجم حالات نقص الأوكسجين عن نقص تدفق الدم إلى المخ، أو قد يصل الدم إلى المخ ولكنه لا يحمل كمية كافية من الأكسجين، وفقًا لموقع " medicinenet" قد تمنع الصدمات ومشاكل القلب والسكتات الدماغية الدم من الوصول إلى المخ، فى حين أن أمراض الرئة والتسمم بأول أكسيد الكربون وحوادث مثل الغرق، تتسبب في استنزاف الدم للأكسجين، على الرغم من أنه يمكن أن يصل إلى المخ. بالإضافة إلى ذلك فأن نقص الأكسجة الشديد يؤدى فى كثير من الأحيان إلى دخول المرضى في غيبوبة أو الموت، بخلاف نقص الأكسجة الخفيف الذى يمكن أن يؤدى إلى ظهور أعراض أقل خطورة مثل فقدان الذاكرة المؤقت وصعوبة في تحريك مشاكل الجسم والتركيز أثناء نقص الأكسجة المعتدل.