Uszkodzenia ludzkiego mózgu, które występują wokół czasu urodzenia można przypisać do różnych przyczyn proksymalnych. Należą do nich krwotok, infekcja, trudności metaboliczne i niedotlenienie/anoksja. Spośród nich, niedotlenienie i związane z nim stany stanowią większość urazów okołoporodowych. Niedotlenienie może wynikać z warunków związanych z matką lub płodem. Na przykład, niedotlenienie może wynikać z obniżonego stężenia tlenu w powietrzu wdychanym przez matkę, co może mieć miejsce na dużej wysokości. Może ono również wynikać ze zmniejszonego przepływu krwi z powodu pęknięcia lub niedrożności (zwanej niedokrwieniem) naczyń krwionośnych matki lub płodu. Ponadto może być wynikiem zmniejszonego funkcjonowania serca (nieprawidłowa praca zastawek serca) lub płuc (np. choroba płuc u matki; choroba błony hialinowej u noworodka).
W okresie okołoporodowym dominującą przyczyną jest „zamartwica urodzeniowa”, która jest technicznie określana jako krytycznie upośledzona wewnątrzporodowa wymiana gazowa. Może to wynikać z wielu czynników, takich jak wypadnięcie pępowiny, przerwanie łożyska lub niedojrzałość płuc. W okresie prenatalnym najczęściej spotykanym problemem wymiany tlenu jest przedłużające się niedotlenienie spowodowane niedoskonałością łożyska; ta forma niedotlenienia często powoduje, że dzieci są nieprawidłowo małe w stosunku do wieku ciążowego.
Do określenia stanu, w którym matka lub płód doświadczają niedostatecznej ilości tlenu, używa się kilku terminów. Hipoksja jest terminem używanym do wskazania niedoboru tlenu. Termin pokrewny, który jest często używany w odniesieniu do okołoporodowego uszkodzenia mózgu, to anoksja, czyli brak tlenu. Asfiksja odnosi się do fizjologicznych wyników niedotlenienia lub anoksji.