Танатогенез – механізм процесу смерті. Його умовно розділяють на три періоди: агонія, клінічна смерть та біологічна смерть.
Агонія (від грец. agon – боротьба) — сукупність останніх проявів життєвих функцій, що безпосередньо передують смерті. Агонія може продовжуватися від декількох хвилин до декількох годин (коротка і довга). Вона характеризується глибокими порушеннями регулюючих систем організму: появою судом, розладом ритму дихання, серцевих скорочень, втратою або різким ослабленням рефлекторних реакцій. Закінчується агонія з останнім ударом серця і розвитком клінічної смерті.
Клінічна смерть наступає після зупинки дихання і припинення серцебиття, проте органи і тканини після цього якийсь час ще зберігають свою життєздатність. Зміни, що розвиваються в ранні терміни після припинення життєдіяльності організму є зворотними і при проведенні спеціального комплексу лікувальних заходів організм у ряді випадків може бути повернений до життя. Сукупність таких заходів, які направлені на відновлення життєдіяльності організму (штучне дихання, непрямий або прямий масаж серця, імплантація іншого серця та ін.), називається реанімацією.
Тривалість періоду клінічної смерті в звичайних умовах складає 5–6 хвилин. Це пов'язано з тим, що через цей проміжок часу в нервових клітинах, дуже чутливих до кисневої недостатності, розвиваються незворотні ультраструктурні зміни.
Проте при охолоджуванні організму клінічна смерть може бути продовжена до 15–20 хвилин і навіть більше, про що свідчать численні дані.
Після закінчення періоду клінічної смерті зміни в організмі і перш за все в нервовій системі – головній тканині, що координує всі функції організму – стають вже незворотними і наступає біологічна смерть.
Біологічна смерть – безповоротне припинення всіх життєво важливих функцій організму з послідовним відмиранням клітин, тканин і органів. Якщо в нервових клітинах незворотні зміни виникають через 5–6 хвилин, то в інших органах і тканинах цей процес розтягується на декілька годин і навіть діб. Іноді при розтині трупів загиблих тварин в перші години після смерті можна спостерігати перистальтику кишечника. Добре відомі факти про ріст волосся і нігтів, що продовжується після смерті.
У штучних умовах, користуючись методами перфузії живильних розчинів можна відновити життєдіяльність окремих органів і тканин загиблих тварин і людини (серця, нирок, рогівки, шкіри) і підтримувати її протягом довгого часу. Це явище знаходить все більше застосування при трансплантації органів і тканин трупів в медицині.
Деякий період після смерті органи і тканини зберігають не тільки свою структуру, але і всі характерні для них хімічні, фізичні і біологічні властивості. Це свідчить про наявність посмертного переживання органів і тканин. Спочатку відмирають найбільш диференційовані тканини: нервові клітини, залозистий епітелій, потім м'язова тканина і останніми різні види сполучної тканини.