严重的脑外伤会牵拉、扭曲或撕裂脑内的神经、血管及其他组织。神经通路受到破坏，或引起出血、水肿。颅内出血和脑水肿使颅腔内容物增大，但颅腔本身不能相应扩大，其结果是颅内压力升高，脑组织进一步遭到破坏。颅内压力增加将脑向下推移，迫使上部的脑组织和脑干进入与之相联的孔道，这种情况称作脑疝。小脑和脑干可从颅底的孔道向脊髓移位。因为脑干有维持呼吸和心跳的重要功能，所以脑疝常常是致命的。

　　有时看来很轻的头部外伤也可能引起严重的脑损伤。老年人头伤后尤易引起大脑周围的出血(硬膜下出血)，服用抗凝药物预防血栓的人也是外伤后硬膜下出血的高危人群。

　　主要后遗症

　　脑损伤常引起不同程度的永久性功能障碍。这主要取决于损害是在脑组织的某个特定区域(局灶性)还是广泛性的损害(弥散性)。不同区域的脑损害可引起不同的症状，这些特殊的局灶性症状有助于医生确定损伤部位。局灶性症状包括运动、感觉、言语、视觉、听觉异常等症状。而弥散性脑损害常影响记忆、睡眠或导致意识模糊和昏迷。

　　编辑本段预后

　　脑外伤的预后因人而异，有的完全恢复，有的致残，有的死亡。影响预后的因素主要取决于损伤哪些脑组织，以及损伤严重程度。许多大脑功能由脑组织的不同区域共同承担，未受到伤害的脑组织可以代偿部分受损的功能，因此可以部分恢复。

　　造成失语

　　随着年龄增长，大脑区域功能会相对固定。小孩的语言由大脑的几个功能区控制，成年人语言功能区常局限于一侧大脑半球。如果8岁以前左半球的言语中枢被破坏，右侧半球几乎可以完全代偿其功能。但是在成年人，语言中枢损害以后会导致永久性失语。

　　视觉和肢体运动功能

　　由一侧大脑半球的某些区域控制，如果这些区域损害后,常引起永久的功能缺失。但通过康复治疗，可以把不利的后果减至最低程度。

　　丧失记忆

　　严重的脑外伤患者有时会导致遗忘，患者不能回忆意识丧失前后的事情，而一周内清醒的患者往往可以恢复记忆。有些脑外伤(即使很轻微)会引起脑外伤后综合征，在相当长一段时间内，患者感头痛和记忆障碍等。

　　植物人

　　慢性植物状态是非致死性脑外伤后最严重的后果。长时间处于完全无意识状态，但睡眠觉醒周期几乎与常人无异。大脑上部的结构与复杂的精神活动有关，而下部的丘脑和脑干控制着睡眠、体温、呼吸和心跳。当大脑上部结构弥散性损害而丘脑和脑干保持完好时，常会出现植物状态。如果植物状态长达数月，重新恢复的可能性不大，但植物人如果护理得当，可以存活达数年之久。