Le traumatisme crânien est provoqué par un impact sur le crâne ou une violente décélération qui provoque le cisaillement et l'étirement d'axones. Il s'accompagne souvent d'une perte de connaissance ou d'un coma. Si le choc est violent, le cerveau s'entrechoque avec la boîte crânienne. Une hémorragie peut alors survenir : c'est la contusion cérébrale. Les lésions cérébrales focalisées induisent un hématome sextradural (entre l'os du crâne et l'enveloppe du cerveau), hématome sous-dural (entre cerveau et enveloppe) ou hématome intracérébraux (dans le cerveau). Elles peuvent provoquer un effet de masse (compression) et induire une souffrance cérébrale secondaire par engagement (tronc cérébral ou cervelet sont repoussés hors du crâne vers la moelle épinière, ce qui provoque un écrasement très grave de ces structures). Des lésions cérébrales diffuses sans effet de masse (l'axe du cerveau n'est pas modifié) : gonflement (œdème) diffus, petites contusions diffuses. Ces traumatismes touchent surtout des sujets jeunes, le plus souvent suite à un accident de la voie publique. Les séquelles neuropsychologiques sont souvent au premier plan et font toute la particularité de ces atteintes dont le nombre est en augmentation et dont la prise en charge est particulièrement spécifique. Le polytraumatisme associé (du fait de l'accident), qui peut engager le pronostic vital ou fonctionnel ultérieur (traumatisme maxillo-facial, thoracique, abdominal, des membres, du rachis...)