A parada cardíaca permanece causa líder de mortalidade no mundo e, apesar da melhoria do atendimento médico à essa emergência, um número substancial de pacientes permanece comatoso e muitos evoluem para óbito com a suspensão de medidas mantenedoras da vida devido à definição de um prognóstico neurológico reservado. Assim, um cuidado neurológico de qualidade, após uma parada cardíaca, é crucial para tentar reduzir a chance de ocorrer uma injúria cerebral secundária. Para isso, avançadas tecnologias, algumas já disponíveis e outras em desenvolvimento, propiciam a melhoria do cuidado neurointensivo. Recente inteligência artificial e organóide, tanto na prática clínica quanto nas pesquisas, vem sendo utilizada para diagnóstico, prognóstico, prevenção, cura e reabilitação dos pacientes no período seguinte à ressuscitação cardiopulmonar. Modernas tecnologias são empregadas para realizar um cuidado mais individualizado, com monitorização neurológica multimodal, uso de pupilometria automática eletroencefalografia contínua, painéis de biomarcadores, ressonância encefálica funcional para neuroprognosticação mais acurada. Entretanto, à despeito dessa avançada tecnologia, a mortalidade associada à síndrome pós-reanimação cardiopulmonar continua elevada e poucos pacientes apresentam bom desfecho neurológico. Portanto, esse avanço tecnológico precisa ser acompanhado de profundos conhecimentos de medicina básica, anatomia, bioquímica e fisiopatologia, a fim de não ser erroneamente utilizado ou mal interpretado. Ao apresentar uma visão fisiopatológica básica integrada à mais recente atualização científica em relação ao manejo dos pacientes neurológicos graves, essa revisão contribui para o desenvolvimento de competências para o exercício de uma Medicina de Precisão, a qual permite um manejo mais individualizado e humanizado dos pacientes e está associada a melhores desfechos e, consequentemente, acarreta um serviço em saúde de maior segurança e qualidade.