Üldiselt peab aju ilma hapnikuta vastu kuni kolm kuni kuus minutit enne ajukahjustuse tekkimist, kuid see võib inimeseti erineda. Kui aju jääb hapnikuta kauemaks kui see, tekivad tõenäoliselt tõsised ja sageli pöördumatud kahjustused. Kümne minuti pärast on üldiselt tekkinud tõsine neuroloogiline kahjustus. Väga vähestel inimestel taastub kognitiivne funktsioon pärast seda, kui aju on 15 või enam minutit ilma hapnikuta olnud.
Kuna aju ei suuda iseseisvalt hapnikku säilitada, sõltub see pidevast vereringest. Ajusurm võib tekkida kiiresti, kui rakud hakkavad välja surema ilma hapnikuvarudeta või ajju uue hapniku ringlemiseta. Peaaegu kohe pärast hapnikutarbimise lõppemist hakkavad ajurakud hävima. Aju kestab tavaliselt vaid paar minutit ilma hapnikuta, enne kui mingil tasemel kahju tekib.
Mõnikord võib aju ilma hapnikuta kauem vastu pidada, enne kui ajukahjustus muutub tõsiseks, kuid see nõuab tavaliselt väga spetsiifilisi asjaolusid. Tavaliselt nõuab see hapniku lakkamist samal ajal, kui keha külmub väga kiiresti, näiteks kui inimene kukub jäisesse vette ja hakkab uppuma. Väikesed lapsed on teadaolevalt kuni pool tundi ilma hapnikuta ja jäävad sellistes olukordades siiski ellu.
Enamikul juhtudel on ajukahjustus pöördumatu, kui see tekib pikaajalise hapnikupuuduse tõttu. Sel põhjusel on haiguse või vigastuse korral, kui hingamine lakkab, ülioluline, et kiirabitöötajad töötaksid selle nimel, et tagada pidev hapnikuvool südamesse ja ajju. Seda saab teha kunstlike vahenditega või panna patsient uuesti iseseisvalt hingama. Surm kuulutatakse välja tavaliselt siis, kui aju on enam kui 15 minutit hapnikuta olnud.
Kuigi aju võib hapnikuta olla vaid paar minutit enne teatud tüüpi ajukahjustuse tekkimist, võivad patsiendid kiiresti ravi korral sageli kognitiivse funktsiooni taastada. Pikaajaliste tüsistuste raskusaste on tavaliselt otseses korrelatsioonis ajaga, mil inimene on ilma hapnikuta jäänud. Patsiendi täpne tulemus ja kahjustuse tase võivad sõltuda ka sellest, miks ta alguses hingamise lõpetas.