Normalmente o desmaio é uma resposta defensiva do organismo. Quando falta oxigênio ou sangue no cérebro, ele "se desliga", causando o desmaio até a normalização do quadro.
O cérebro é um órgão muito egoísta. Ele nunca quer ficar sem sangue, por isso, a pessoa estiver com uma hemorragia severa, o cérebro parará de alimentar os membros e órgãos não vitais, mantendo o sangue concentrado na pequena circulação, e causando o desmaio para que os músculos e outros órgãos sejam requisitados o mínimo possível.
Um mecanismo muito semelhante acontece com a falta de oxigênio ou saturação de CO (Monóxido de Carbono). Pela pequena diferença de tamanho entre as moléculas de O2 e de CO, o sangue não consegue diferencia-las, assimilhando o CO no lugar do O2, inibindo irreversivelmente o transporte de O2 pelo organismo, causando um quadro de hipóxia (má oxigenação) no cérebro, e em conseqüência a perda de consciencia.