低酸素脳症とは、心臓などの循環器や肺などの呼吸器が不全となり、脳に十分な酸素供給ができず、脳機能に障害が起きた状態をいいます。低酸素脳症には、通常、組織への血流量の低下（虚血）と血液の酸素運搬能の低下（低酸素血症）の2つの病態が混在していることが多いです。このため低酸素性虚血性脳症（hypoxic-ischemic encephalopathy）とも呼ばれます。
低酸素脳症は、心筋梗塞、心停止、窒息、各種のショックなどが原因で起きます。脳への酸素供給が心停止により3～5分以上途絶えると、呼吸が再開しても重い脳障害が生じるため、素早い蘇生が重要と考えられています。
