腦死亡是指包括腦幹在內的全腦功能喪失的不可逆轉的一種狀態。人腦是由中腦、腦橋、延髓、小腦、間腦、端腦六個部分組成，其中中腦、腦橋、延髓構成腦幹，人體的呼吸中樞位於腦幹，因此腦幹功能受損會直接導致呼吸功能停止。人體一些部位的細胞在受到傷害後可以通過再生來恢復功能，而神經細胞則不同，一旦壞死就無法再生。所以當一個人腦幹遭受無法復原的傷害時，腦幹就會永久性的完全喪失功能，以致呼吸功能不可逆的喪失，隨後身體的其他器官和組織也會因為沒有氧氣供應而逐漸喪失功能。腦死亡有別於植物人，植物人腦幹功能尚存，昏迷隻是由於大腦皮層受到嚴重損傷或處於突然抑制的狀態，病人可以有自主呼吸、心跳和腦幹反射，而腦死亡患者則無自主呼吸，是永久性不可逆的。
