Az agy működésének teljes és visszafordíthatatlan megszűnésekor beszélünk agyhalálról. Mivel az agy szükséges az élet fenntartásához, az agyhalál után nem beszélhetünk valódi életről. Mesterségesen – lélegeztetőgéppel, csöveken keresztüli táplálással – fent lehet tartani a szervezet életét, de ez csak átmenet a valódi, biológiai halálhoz vezető úton. Általában szervtranszplantáció miatt élnek ezzel a lehetőséggel – 2013-ban más ok is közrejátszott. Debrecenben egy agyhalott nő egészséges gyermeket hozott a világra – az anya a magzat 15 hetes korában került ebbe az állapotba. A nő szerveit végig sikerült transzplantációra alkalmas állapotban tartani, ezzel négy betegen tudtak segíteni.
Jelenleg a különböző országok, de egyes államokon belül még a régiók, sőt egyes kórházak is saját szabályokat alkalmaznak az agyhalál megállapítása kapcsán. New Jersey állam például lehetővé teszi a családtagoknak, hogy vallási vagy erkölcsi meggyőződésük alapján tiltakozzanak ez ellen. Egy ember agyhalott lehet Pennsylvaniában, de New Jersey államban el lehet érni, hogy gépekkel tartsák életben a szeretett rokont. Gene Sung, a Los Angeles-i University of Southern California szakértője az Agyhalál világprojekt (World Brain Death Project) részeként a világ minden tájáról összehívta a szakembereket, hogy konszenzust alakítsanak ki ebben a kérdésben. Sung és kollégái kötetbe foglalták ajánlásaikat. A megannyi szempont között szerepel a szemmozgás tesztelése és a fájdalom érzékelése. Azt is meg kell vizsgálni, vajon az ember megkísérel-e önállóan lélegezni? Ha ezek – és megannyi más képesség – hiányzik, az érintett agyhalottnak tekinthető. Az agyhalál diagnosztizálását követően a beteg testét életben tartó gépeket rendszerint egy-három nap múlva lekapcsolják. A protokoll szerint ennyi idő áll rendelkezésre, hogy a halottnak nyilvánított agy magához térjen.

Számos tényező – kulturális, vallási és jogi – megakadályozhatja azonban az orvosi szempontok érvényre jutását. Erre példa Jahi McMath, a kaliforniai Oaklandből származó tinédzser esete. A gyerek szülei nem fogadták el, hogy 2013-ban a torokmandula-műtétje során fellépő komplikációk miatt lányuk agyhalott lett. Közel öt éven át lélegeztetőgépen volt a gyerek, csővezetékek segítségével tartották életben a testét.
A lány halálát májelégtelenséggel összefüggő kiterjedt vérzés okozta 2018-ban.