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A fisiologia desse processo é descrita pela doutrina fundamental de Monro-Kellie. A cavidade craniana de um adulto é uma esfera óssea hermética e absolutamente não expansível de volume fixo. Este volume está sempre 100% preenchido por três componentes: tecido cerebral (aproximadamente 80%), sangue nos vasos (10%) e líquor (10%).
De acordo com as leis da física dos fluidos, o aumento no volume de qualquer um desses componentes (ou a aparição de um novo volume patológico, como um hematoma ou tumor) inevitavelmente deve ser compensado por uma redução equivalente dos outros componentes. O organismo inicialmente tenta restaurar o equilíbrio reduzindo o volume de líquor e de sangue venoso na cavidade craniana. Quando esse mecanismo se esgota, a pressão dentro da caixa craniana começa a aumentar rapidamente e de maneira incontrolável.
Normalmente, em adultos na posição deitada, a PIC varia de 5 a 15 mmHg. Uma condição onde ela ultrapassa consistentemente 20 mmHg chama-se hipertensão intracraniana.
Uma PIC elevada é extremamente perigosa por duas razões. Primeiramente, ela não permite que o sangue arterial penetre na cavidade craniana, causando uma privação total de oxigênio (isquemia) e a morte cerebral. Em segundo lugar, ela comprime o tecido cerebral nos orifícios anatômicos da base do crânio (processo de herniação), o que leva à compressão do tronco cerebral e a uma parada respiratória. Em casos de trauma grave, o controle da PIC é a principal tarefa do intensivista; para isso, sensores eletrônicos especiais são implantados diretamente no cérebro do paciente.
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