Las causas más frecuentes son: paro cardiorrespiratorio, intoxicación por monóxido de carbono, estrangulación, ahorcamiento, síncope severo recurrente o estatus epiléptico prolongado. Los pacientes que han sufrido breves episodios de paro circulatorio con grados intermedios de anoxia-isquemia cerebral, presentan rasgos de una encefalopatía metabólica reversible. El coma, si se presenta, suele durar menos de 12 horas.

Pueden persistir durante varios días signos residuales de confusión o amnesia. La alteración de las funciones cognitivas puede variar desde no ser casi discernible, hasta un estado vegetativo persistente o muerte cerebral. En grados menores de lesión cerebral, la mayoría de pacientes mejoran después de un período de coma. En algunos casos un síndrome amnésico puede seguir a un breve período de confusión postanóxica, pero también puede presentarse como un fenómeno aislado. Este síndrome se caracteriza por una amnesia anterógrada severa y retrógrada variable, conservando la memoria inmediata y remota, de forma similar a un síndrome de Korsakoff, con confabulación en los períodos amnésicos. La recuperación suele ser la norma, con una duración de los síntomas de unos días a pocos meses. Algunos pacientes que se han recuperado de un paro cardiorrespiratorio pueden presentar alteraciones cognitivas, con depresión y trastornos de memoria, pero con poca o ninguna afectación de la capacidad de aprendizaje. Otros presentarán secuelas permanentes. Las secuelas neurológicas o Síndrome posthipóxico dependen del grado de lesión cerebral:

1.  Coma o estupor persistente.
2.  Demencia, con o sin signos extrapiramidales.
3.  Agnosia visual.
4.  Síndrome extrapiramidal.
5.  Coreoateosis.
6.  Ataxia cerebelosa.
7.  Mioclonías de intención o acción (síndrome de Lance-Adams).
8.  Amnesia de tipo Korsakoff.