ทางการแพทย์ถือว่าบุคคลเสียชีวิตแล้วโดยวัดจากคลื่นสมอง แม้ว่ายังมีการหายใจ หรือหัวใจยังเต้นอยู่ แต่มีนักวิทยาศาสตร์ที่พยายาม อธิบายในประเด็นที่ซับซ้อนกว่านั้น ดอกเตอร์เชอร์วิน นูแลนด์ (Dr. Sherwin Nuland) ได้ตั้งประเด็นว่า สาเหตุของความตายเกิดขึ้นจากการตายของเซลล์ เดิมทีนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า ผู้ป่วยจะไม่สามารถฟื้นขึ้นมาได้อีกครั้ง หากว่าเนื้อเยื่อสมองและเนื้อเยื่อหัวใจ เสียหายอย่างหนักอันเนื่องมาจาก การขาดออกซิเจนประมาณ 4-5 นาที และยังไม่ได้รับการกู้ชีวิตคืนในช่วงเวลานั้น หรือทำให้หัวใจเต้นอีกครั้งในช่วงเวลาถัดมาเล็กน้อย

แต่จากการศึกษาเนื่อเยื่อหัวใจที่ขาดออกซิเจนด้วยกล้องจุลทรรศน์ (microscope) พบว่าหลังจากขาดออกซิเจนไปถึง 1 ชั่วโมง ยังไม่พบว่าเซลล์เนื้อเยื่อหัวใจตาย เซลล์เนื้อเยื่อหัวใจที่ขาดเลือดหล่อเลี้ยงจะตายในเวลาประมาณ 1 ชั่วโมง ซึ่งค้านกับความเชื่อเดิมที่ว่าหากขาดออกซิเจน 4-5 นาทีก็จะหมดโอกาสรอด แต่อันที่จริงแพทย์ก็ไม่สามารถช่วยชีวิตผู้ป่วยที่ขาดออกซิเจนเกิน 5 นาทีได้ ถึงแม้ว่าเซลล์เนื่อเยื่อหัวใจจะยังไม่ตายก็ตาม

เพื่อหานิยามของการตายที่สมบูรณ์ นักวิจัยได้พยายามมองลึกเข้าไปถึงระดับเซลล์ โดยดูที่ไมโทคอนเดรีย ซึ่งเป็นอวัยวะของเซลล์ มีหน้าที่ในการสร้างพลังงานให้เซลล์ และควบคุมกระบวนการอะพอพโทซิส (apoptosis) ซึ่งเป็นระบบควบคุมการตายของเซลล์ที่ผิดปกติโดยไมโทคอนเดรีย เป็นระบบที่ร่างกายพัฒนาขึ้นมาเพื่อป้องกันมะเร็ง (cancer)