ภาวะสมองตาย (อังกฤษ: brain death) เป็นบทนิยามที่ทางนิติศาสตร์และทางแพทยศาสตร์ใช้หมายเอาการตายของบุคคล ซึ่งได้ริเริ่มขึ้นในช่วง พ.ศ. 2503 ทั้งนี้ โดยทั่วไปมักหมายเอาภาวะที่ไม่สามารถฟื้นฟูระบบการทำงานของสมองของบุคคลได้อีกแล้ว อันเป็นผลมาจากการตายหมดแล้วทุกส่วนของเซลล์ประสาทในสมอง (อังกฤษ: total necrosis of cerebral neurons) เพราะเหตุที่ได้ขาดเลือดและออกซิเจนหล่อเลี้ยงทั้งนี้ พึงไม่สับสนภาวะสมองตายกับสภาพร่างกายทำงานนอกบังคับจิตใจเป็นการเรื้อรัง หรือสภาพผักเรื้อรังของผู้ป่วย (อังกฤษ: persistent vegetative state)