有些人在遭受严重疾病或创伤后，又被意外救回来，那他们就可能会经历所谓的濒死体验。根据医学杂志《急救护理》(Critical Care)曾发表的一项研究表明，那些报告自己有过濒临死亡体验的人，在此过程中其血液中的二氧化碳含量升高，并可能遭受缺氧。
研究人员检测了三家大型医院的52名心脏病患者。其中，11人报告在心脏病发作期间有过临近死亡经历，例如走向一个很亮的地方、感到平静和愉悦等。研究表明，10%至25%的心脏病发作幸存者报告经历过濒死体验。
虽然确切原因仍然是一个谜，但这项研究提供了一个线索。多年来，科学家认为大脑中的缺氧与濒死体验之间存在联系。《因死得生:濒死体验》一书的作者Susan Blackmore指出，很多的濒死体验(如精神欢快感、走向亮光处)实际上是典型的缺氧症状。
当心脏的供血受阻时，就会出现心脏病发作。心脏停止循环血液，结果会导致大脑缺氧，而二氧化碳含量增加。二氧化碳在高浓度下是有毒的，安全含量为低于可吸入空气的1%，而它在大气中的浓度约为0.039%，不过会因海拔、季节等其他因素而有所不同。
不仅缺氧的症状非常类似于濒死体验的症状，而且在血液中具有最高二氧化碳浓度的患者报告所经历的濒死体验程度要显著于那些二氧化碳浓度较低的患者。
作为对心脏病发作的压力响应，大脑会释放出具有止痛作用的内啡肽(又称安多芬)，这可以产生愉悦和幻觉。
科学家还发现其他几种药物也会引起濒死体验，例如氯胺酮(曾在医学上用作麻醉剂)。虽然许多人认为濒死体验提供了死后还会有生命的证据，但事实上，这种感觉只是由化学诱导而自然出现的，并非超自然的原因。
