Obrzęk mózgu jest najłatwiej rozumiany jako obrzęk mózgu spowodowany nadmiernym gromadzeniem się wody na zewnątrz lub wewnątrz komórek mózgowych. Prawie całkowicie otoczony nieustępliwą kostną czaszką, mózg ma niewielki obszar do poszerzenia. Ekspansja w obszarze, który ma naturalnie, może spowodować obrażenia i śmierć komórek, nawet gdy mózg stara się uwolnić nadmierne ciśnienie, rozszerzając się przez otwór magnum – otwór, przez który rdzeń kręgowy wchodzi do mózgu – w procesie znanym jako przepuklina. Leczenie prawie zawsze obejmuje zwrócenie uwagi na pierwotną chorobę lub stan, który spowodował wzrost ciśnienia śródczaszkowego (ICP). Po pierwsze jednak, leczenie obrzęku mózgu często wymaga natychmiastowych działań w celu mechanicznego złagodzenia ICP, takich jak wywiercenie małego otworu, jak w przypadku wentrikulostomii lub usunięcie części czaszki podczas dekompresyjnej kraniektomii, wraz z podaniem płynów osmolitycznych w celu pobrania nadmiaru płynu od wewnątrz mózg.
Pierwotna przyczyna patologii pacjenta silnie wpływa na aspekty leczenia obrzęku mózgu. Chociaż pacjenci doświadczają kombinacji przyczyn obrzęku mózgu, gdy patologia przebiega kaskadowo wzdłuż znanych objawów, obrzęk mózgu ogólnie dzieli się na trzy podtypy: cytotoksyczny, wazogenny i śródmiąższowy, zwany również wodogłowiem. W zależności od podtypu, sterydy i płyny osmolityczne mogą, ale nie muszą być stosowane. Sterydy zmniejszają obrzęk poprzez zmniejszenie ogólnego stanu zapalnego tkanek. Płyny osmolityczne redukują wodę wewnątrzkomórkową, wyciągając nadmiar wody za pomocą stężonych płynów dożylnych (IV).
Prawidłowe natlenienie, zwykle przez respirator, jest głównym sposobem leczenia obrzęku mózgu. Komórki mózgowe, które zostały uszkodzone w wyniku pierwotnego urazu lub późniejszego obrzęku, wymagają odpowiedniej ilości tlenu, aby pozostać przy życiu i uniknąć uwalniania środków rozszerzających naczynia krwionośne, które mogą dodatkowo zwiększać płyn w okolicy. Komórki mózgowe, którym brakuje odpowiedniego tlenu lub rozpoznają zbyt dużo dwutlenku węgla, często uwalniają te naturalne środki rozszerzające naczynia krwionośne w celu zwiększenia ich lokalnego przepływu krwi, zwiększenia ilości tlenu i zmniejszenia dwutlenku węgla. Jednak w sytuacjach związanych z obrzękiem mózgu to odruchowe działanie może skutkować jeszcze większym nadmiarem płynu i ciśnieniem.
Inną formą leczenia obrzęku mózgu jest kontrolowanie temperatury mózgu i reszty ciała. W zależności od wytycznych konkretnej placówki leczniczej, można rozpocząć leczenie hipotermiczne. Jednak w większości przypadków celem jest utrzymanie prawidłowej temperatury ciała, a paracetamol profilaktycznie podaje się często doodbytniczo. Za wszelką cenę należy unikać gorączki — stanu, w którym temperatura ciała znacznie wzrasta i powoduje różne skutki uboczne. Uzasadnieniem tych zabiegów jest teoretyczne założenie, że gorączkowe komórki mózgowe wymagają więcej tlenu, a zatem większej objętości przepływu krwi.
Leczenie obrzęku mózgu często musi być wykonywane z dużą ostrożnością. Odpowiednia objętość krwi i perfuzja do mózgu i komórek mózgowych jest niezbędna do zapewnienia prawidłowego dotlenienia, ale zbyt duża ilość płynu może przyczynić się do powstania obrzęku. Płyny osmolityczne mogą zmniejszać wewnątrzkomórkowy obrzęk mózgu, ale zbyt duża ilość tego typu wlewu może spowodować odwodnienie ogólnoustrojowe i zmniejszenie tlenu w komórkach mózgowych. Leczenie posturalne obrzęku mózgu może zmniejszyć ICP, jednocześnie narażając niektórych pacjentów na ryzyko dodatkowych powikłań. Leczenie obrzęku mózgu jest zatem prawie zawsze prowadzone na oddziale intensywnej opieki neurologicznej, gdzie uważne monitorowanie może pomóc w uniknięciu powikłań.