Pasien mati otak tidak bernapas sendiri dan harus bergantung pada ventilasi bantuan ventilator; jika ventilasi bantuan ventilator dihentikan, pasien akan segera meninggal. Sebagian pasien dapat mempertahankan denyut jantung dan metabolisme basal mereka untuk waktu yang lama jika ventilasi dengan bantuan ventilator dipertahankan setiap saat. Kematian otak menunjukkan hilangnya fungsi otak secara total, yang disebabkan oleh cedera otak yang parah, atau penyakit fisik serius yang sekunder akibat cedera otak. Setelah mati otak, pasien tidak responsif terhadap semua rangsangan eksternal dan tidak memiliki aktivitas sukarela. Refleks tulang belakang mungkin masih ada, tetapi refleks cahaya dan refleks vestibular, yang merupakan refleks batang otak, semuanya tidak ada, pupil mata melebar, tidak ada pernapasan sukarela, EEG menunjukkan hilangnya gelombang otak, tidak ada perfusi darah otak pada USG Doppler transkranial, dan potensi yang ditimbulkan somatosensorik menunjukkan hilangnya fungsi batang otak secara total. Kondisi ini dipertahankan selama sekurang-kurangnya 12 jam dan tidak dibalikkan dengan resusitasi sebelum kematian otak dapat didiagnosis, sehingga tidak ada cara untuk membalikkan kematian otak pada pasien dengan kematian otak.