Próby wyjaśnienia Jedna z akademickich teorii starających się wyjaśnić doświadczenie bliskie śmierci postuluje, że związane jest z zaburzeniami funkcjonowania mózgu, mającymi miejsce m.in. w stanie śmierci klinicznej, a wynikającymi z niedokrwienia kory mózgowej (w tym ośrodka snu i układu limbicznego odpowiedzialnego za emocje), niedotlenienia (na które wrażliwy jest ślimak odpowiedzialny za wrażenia słuchowe), zatrucia, zaburzeń poziomu neurotransmiterów, a więc naruszenia normalnej fizjologii mózgu. Jedna z teorii głosi, że podczas śmierci klinicznej szyszynka prawdopodobnie produkuje duże ilości DMT, jednej z najsilniejszych substancji psychoaktywnych. Za taką interpretacją przemawiają badania neuropsychologiczne, w których udaje się wywoływać podobne efekty poprzez stymulację magnetyczną (TMS) niektórych rejonów kory, głównie płatów skroniowych. Możliwe jest również, że do płynu mózgowo-rdzeniowego uwalniane są endorfiny co blokuje ból i daje radość.
Inne wyjaśnienie o charakterze biologicznym zostało zaproponowane przez George’a Wettacha.