Εγκεφαλικός θάνατος είναι η κατάσταση της μη αναστρέψιμης βλάβης του εγκεφάλου, με απώλεια όλων των λειτουργιών του εγκεφαλικού στελέχους. Είναι παγκοσμίως αποδεκτό ότι αν υπάρχει ανεπανόρθωτη βλάβη του εγκεφαλικού στελέχους, θεωρείται όλος ο εγκέφαλος νεκρός και, ως εκ τούτου ο άνθρωπος είναι νεκρός. Αυτό συμβαίνει γιατί οι ανώτερες ψυχικές και γνωσιακές λειτουργίες (μνήμη, σκέψη, αντίληψη, κ.α.), καθώς και τα κέντρα ελέγχου ζωτικών λειτουργιών (η αυτόματη αναπνοή, η αρτηριακή πίεση κ.α.). εξαρτώνται και ρυθμίζονται από το «στέλεχος». Για το λόγο αυτό, ο θάνατος του εγκεφαλικού στελέχους ακολουθείται αναπόφευκτα και ανεπιστρεπτί από το θάνατο ολόκληρου του εγκεφάλου, μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Ο εγκεφαλικός θάνατος ακολουθείται από τον «σωματικό» θάνατο, δηλαδή το θάνατο όλων των οργάνων του σώματος με ένα μεσοδιάστημα 48-72 ωρών. Στο μεσοδιάστημα αυτό, επέρχεται προοδευτικά η απορρύθμιση όλων των λειτουργιών του οργανισμού.
Αν ο εκλιπών υποστεί εγκεφαλικό θάνατο, ενώ νοσηλεύεται διασωληνωμένος σε Μ.Ε.Θ., τότε μόνο είναι δυνατή η διατήρηση της βιολογικής ζωής των οργάνων με τεχνητά μέσα, ώστε αυτά να μπορούν να ληφθούν προς μεταμόσχευση και να δώσουν ζωή σε άλλους ανθρώπους.

Η πιστοποίηση του εγκεφαλικού θανάτου γίνεται από 3 ιατρούς διαφορετικών ειδικοτήτων (αναισθησιολόγο, νευρολόγο ή νευροχειρουργό και τον θεράποντα ιατρό του ασθενούς) με πολλές ειδικές και αλάνθαστες κλινικές και εργαστηριακές δοκιμασίες και επαναλαμβάνεται μάλιστα 2 φορές μετά από τουλάχιστον ένα 6ωρο από την πρώτη διάγνωση. Στην ομάδα των ιατρών που διαγιγνώσκουν τον θάνατο δεν συμμετέχει ιατρός μεταμοσχευτικής ομάδας, ούτε του Ε.Ο.Μ., διότι η διαδικασία της διάγνωσης του εγκεφαλικού θανάτου είναι ανεξάρτητη από το ενδεχόμενο της Δωρεάς Οργάνων και αποτελεί καθήκον των ιατρών της Μονάδας Εντατικής Θεραπείας (Μ.Ε.Θ.).

Στη σοβαρή εγκεφαλική βλάβη ή στη φυτική κατάσταση, δεν λειτουργεί ο φλοιός του εγκεφάλου, ενώ η λειτουργία του εγκεφαλικού στελέχους διατηρείται ικανοποιητική. Στην περίπτωση αυτή ο ασθενής διατηρεί μεν αυτόματη αναπνοή και καρδιαγγειακή λειτουργία, στερείται όμως συνείδησης. Στον εγκεφαλικό θάνατο παύει να λειτουργεί το εγκεφαλικό στέλεχος.

Η διάκριση μεταξύ των δύο καταστάσεων είναι ιατρικώς ευδιάκριτη και σε καμία περίπτωση άνθρωποι σε φυτική κατάσταση δεν θεωρούνται νεκροί, άρα ούτε και δυνητικοί δότες οργάνων.