يمكن أن يحدث نقص الأكسجين في المخ بسبب أي حدث يتداخل بشدة مع قدرة الدماغ على تلقي أو معالجة الأكسجين. وقد يكون ناجم عن أمراض مختلفة تتداخل مع التنفس وأوكسجين الدم. ويمكن أن يسبب الربو الحاد وأنواع مختلفة من فقر الدم درجة ما من نقص التأكسج الدماغي المنتشر. وهناك أسباب أخرى مثل الصرع، العمل في البيئات الغنية بالنيتروجين، الصعود من الغوص في المياه العميقة، الطيران على ارتفاعات عالية في مقصورة غير مضغوطة بدون أكسجين إضافي، وممارسة التمرينات على ارتفاعات عالية قبل التأقلم. الاختناق، والغرق، والخنق، واستنشاق الدخان، وتناول جرعات زائدة من الأدوية، سحق القصبة الهوائية، والربو الشديد الحاد، والرضّة.
