Lekarze stosują testy pnia mózgu, aby określić ogólny poziom funkcjonowania w tym regionie mózgu. Pień mózgu kontroluje kilka funkcji niezbędnych do przetrwania, w tym oddychanie, tętno i świadomość. Najczęstszym testem jest test odpowiedzi słuchowej wywołanej z pnia mózgu. W Wielkiej Brytanii, gdzie śmierć pnia mózgu jest uważana za główne kryterium ustalenia, czy dana osoba jest technicznie żywa, czy martwa, przed ogłoszeniem śmierci osoby należy przeprowadzić dodatkowe badania.
Test słuchowych odpowiedzi wywołanych pnia mózgu wykorzystuje serię dźwięków do wywołania odpowiedzi w pniu mózgu. Podczas zabiegu pacjent nosi zestaw słuchawkowy, przez który wydawane są dźwięki. Elektrody przymocowane do skóry głowy i płatków uszu mierzą reakcję pnia mózgu na te dźwięki. Głównym celem badania jest określenie ogólnego funkcjonowania układu nerwowego oraz zdiagnozowanie problemów ze słuchem.
Niektóre kraje, takie jak Wielka Brytania, definiują śmierć jako nieodwracalną utratę przytomności oraz nieodwracalną utratę zdolności oddychania. Ponieważ pień mózgu odgrywa główną rolę w obu funkcjach, jeśli zostanie uszkodzony nie do naprawienia, pacjenci często mieszczą się w definicji śmierci. Zanim pacjent może zostać uznany za zmarłego, należy przeprowadzić serię badań pnia mózgu. Testy te są wykonywane przez dwóch różnych lekarzy w odstępie kilku godzin.
Zanim lekarze będą mogli rozpocząć badania pnia mózgu, muszą zostać spełnione pewne kryteria. Po pierwsze, przypuszczalna śmierć pnia mózgu pacjenta musi mieć przyczynę, taką jak wypadek lub choroba, która dotyka ten obszar mózgu. Po drugie, śpiączka nie może być wynikiem czegoś potencjalnie odwracalnego, takiego jak przedawkowanie leków lub zaburzenie metaboliczne. Po spełnieniu tych dwóch głównych kryteriów można rozpocząć testy funkcji pnia mózgu.
Pierwszy z testów pnia mózgu polega na oświetleniu oczu pacjenta światłem, zazwyczaj latarką długopisową. Kiedy pień mózgu przestaje funkcjonować, źrenice wydają się nieruchome i rozszerzone. Zazwyczaj ten test jest wykonywany bez specjalnego sprzętu oprócz światła. Jednak w rzadkich przypadkach pacjenci nadal wykazują oznaki aktywności źrenic pomimo spełnienia wszystkich innych kryteriów śmierci pnia mózgu, a specjalne skany obrazowe lub sprzęt do badania fal mózgowych mogą być stosowane w celu ustalenia przyczyny nieprawidłowej reakcji.
Testowanie reakcji rogówki na podrażnienie poprzez pocieranie jej jakimś grubym materiałem, takim jak kawałek gazy, jest zwykle kolejnym krokiem w serii testów pnia mózgu. U pacjenta z funkcjonującym pniem mózgu ta bardzo wrażliwa część oka wywołuje reakcję bólową po dotknięciu gazą. Dodatkowe testy mierzące reakcję na ból obejmują mocne szczypanie nosa i szturchanie czoła. Odruch wymiotny, który jest kontrolowany przez pień mózgu, jest również mierzony przez wprowadzenie rurki do gardła pacjenta.
Końcowy test określający śmierć pnia mózgu polega na odłączeniu pacjenta na krótki czas od podtrzymywania życia, aby sprawdzić, czy pacjent spontanicznie zaczyna oddychać bez pomocy. Kilka godzin później testy te muszą zostać powtórzone po raz drugi przez innego starszego lekarza, aby potwierdzić wyniki. W przypadku niepowodzenia po raz drugi lekarz może zgodnie z prawem orzec zgon.