Secara umum, semakin lama koma berlangsung, semakin besar kemungkinannya merupakan cedera otak struktural daripada perubahan fungsional. Kerusakan otak struktural yang menyebabkan koma biasanya berupa lesi destruktif atau menempati yang besar (misalnya, perdarahan, infark, trauma, tumor, infeksi, dll.) yang secara langsung atau tidak langsung (misalnya, perpindahan sekunder struktur otak yang menyebabkan herniasi serebral) melibatkan sistem retikularis asendens nonspesifik; lesi metabolik biasanya disebabkan oleh metabolisme energi yang memengaruhi (misalnya, iskemia-hipoksia, hipoglikemia, hipotermia/hipertermia, kekurangan vitamin yang parah, infeksi, dll.), yang mengarah ke Koma biasanya disebabkan oleh penyumbatan rangsangan membran saraf (misalnya, gangguan elektrolit, ketidakseimbangan asam basa, keadaan hipertonik atau hipotonik, hiperglikemia, serangan epilepsi umum, kontusio otak, overdosis obat, dan keracunan) atau penularan sinapsis (misalnya, kegagalan organ hati, ginjal, paru-paru, dan pankreas, terjadinya koma hepatikum, azotemia, hiperkarbia, dan asidosis, serta penumpukan metabolit toksik dan produksi neurotransmiter semu). Anamnesis yang cermat dan observasi terhadap respons pasien terhadap rangsangan, pola pernapasan, gerakan pupil dan mata, serta refleks batang otak biasanya dapat mengidentifikasi lokasi anatomis dan etiologi koma secara umum. Bergantung pada perubahan berurutan dalam hilangnya atau kembalinya refleks neurologis selama koma, serta derajat dan tingkat reversibilitas koma, hal ini membantu untuk menentukan apakah sifat koma adalah lesi struktural atau gangguan metabolisme. Pada lesi otak struktural primer, perubahan patologis bertepatan dengan defisit neurologis, dan bahkan ketika kesadaran pulih, kecacatan yang parah seringkali tetap ada. Levy dkk. menemukan bahwa koma non-traumatik di mana refleks cahaya pupil masih tidak ada pada 24 jam, tidak ada respons motorik terhadap rangsangan yang menyakitkan pada 72 jam, dan tidak ada gerakan mata pada 7 hari menunjukkan bahwa pasien tidak mungkin bertahan hidup. Hamel dkk. menggunakan studi kohort prospektif untuk melihat 596 pasien dengan koma non-traumatik (usia rata-rata 67 tahun, dengan henti jantung pada 31 persen dan stroke pada 36 persen) yang meninggal (69 persen) dan cacat berat (20 persen) pada 2 bulan. Dia menemukan bahwa lima variabel klinis yang diuji pada hari ke-3 pendaftaran pasien secara independen terkait dengan mortalitas 2 bulan pada koma non-trauma, termasuk refleks batang otak yang abnormal, tidak menghindari rangsangan yang menyakitkan, tidak adanya respons verbal, peningkatan kadar kreatinin darah ≥132,6 umol/L dan usia ≥70 tahun, dengan rasio odds yang dikoreksi (OR) masing-masing sebesar 3,2, 4,3, 4,6, 4,5, dan 5,1 yang mengandung 4-5 variabel memiliki tingkat kematian 97% pada 2 bulan. Refleks batang otak yang abnormal atau kurangnya respons motorik terhadap rasa sakit, keduanya secara lebih akurat memprediksi tingkat kematian dan kecacatan yang parah pada pasien pada usia 2 bulan (96 persen). Pada lesi dismetabolik sistemik, koma terjadi secara bertahap, biasanya tanpa tanda neurologis fokal, dan ditandai dengan refleks pupil yang dipertahankan terhadap cahaya. Terkadang, pada toksisitas obat tertentu (misalnya, opioid, overdosis antikolinergik), refleks cahaya pupil yang berkurang atau tidak ada dapat ditemukan, tetapi biasanya simetris. Setelah penyebab utama terkendali, perbaikan defisit neurologis berlangsung cepat dan bahkan digambarkan dramatis, kecuali jika kerusakan otak struktural yang tidak dapat dipulihkan terjadi di akhir perjalanan penyakit.