Найчастіше виникає у недоношених новонароджених унаслідок церебральної гіпоперфузії, яка зумовлена гіпоксемією. Механізми розвитку ішемії мозку у доношеного і недоношеного відносно різні і мають свої особливості. Так, у доношених новонароджених, які перенесли асфіксію, виникає метаболічна ацидемія (лактат-ацидоз), яка викликає серцево-судинну недостатність, що у свою чергу призводить до падіння системного артеріального тиску і в кінцевому підсумку – до гіпоперфузії головного мозку, ішемії. Високий рівень ушкодження мозку в недоношених новонароджених пов'язаний з його незрілістю, особливостями васкуляризації при різних термінах гестації, підвищеною проникністю капілярів, залежністю церебрального кровотоку від порушень загальної гемодинаміки внаслідок недосконалості ауторегуляторних механізмів.
Виділяють 3 ступеня гіпоксично-ішемічної енцефалопатії (Aicardi, 1995):
- І ступінь (легкий) характеризується збудженням або пригніченням функції центральної нервової системи, триває перші 5-7 діб життя;
- II ступінь (середньої тяжкості): пригнічення або збудження триває понад 7 діб, можливе виникнення судом, синдрому внутрішньочерепної гіпертензії та вегетативно-вісцеральних порушень;
- III ступінь (тяжкий) характеризується прогресуючою втратою церебральної активності тривалістю понад 10 діб, глибоким пригніченням фізіологічних функцій, можливо, до коматозного стану.