脳出血や頭部外傷などの一次性脳障害や，一酸化炭素中毒や低酸素性脳症などの二次性脳障害により，脳幹を含む全脳髄が不可逆性に機能消失した状態をいう。深昏睡，全ての脳幹反射の消失，平坦脳波，自発呼吸の消失によって診断される。脳死下臓器提供を前提とする法的脳死判定と，これを前提としない臨床的脳死判定とがある。前者は，患者が臓器提供意思表示カードで明らかな臓器提供の意思を示しており，かつ家族も臓器提供に同意した場合に1回目の判定がなされ，6時間経過してなされる2回目の判定でも状態が変わらないことが確認されれば脳死と判定され，脳死下臓器提供へと進展する。臨床的脳死判定には無呼吸テストを含まない。