Leziunea cerebrală va fi însoțită de obicei de o umflătură acută, care afectează funcția țesutului cerebral care rămâne în viață. Rezolvarea umflăturii este un factor important pentru ca funcția individului să se îmbunătățească. Cel mai mare factor în recuperarea funcțională după o leziune cerebrală provine din capacitatea creierului de a învăța, numită neuroplasticitate. După o leziune, neuroplasticitatea permite zonelor intacte ale creierului să se adapteze și să încerce să compenseze părțile deteriorate ale creierului. Deși axonii și sistemul nervos periferic din creierul în curs de dezvoltare se pot regenera, acestea nu se pot regenera în creierul adult. Acest lucru se datorează parțial factorilor produși de celulele din creier care inhibă această regenerare. Cu toate acestea, dendritele se vor dezvolta din axoni intacți, ca parte a procesului de neuroplasticitate. După o leziune cerebrală gravă, este puțin probabil ca îmbunătățirea funcțiilor legate de neuroplasticitate să aibă loc fără ajutorul unor profesioniști din domeniul sănătății calificați în reabilitare. Studii recente au descoperit că colagenul este distribuit pe scară largă în tot creierul și poate fi esențial în protejarea creierului împotriva degenerării, cum ar fi cea din Alzheimers.

Un studiu realizat la Universitatea din Tel Aviv a arătat că leziunile cerebrale severe pot fi inversate prin aer bogat în oxigen. Pacienții au fost tratați cu oxigenoterapie hiperbară (HBOT) în camere de înaltă presiune care conțineau aer bogat în oxigen și care au crescut de zece ori nivelul de oxigen din organism.

După două luni de tratament, pacienții care anterior nu puteau efectua activități zilnice simple, cum ar fi să facă baie, să gătească, să urce scările sau să citească o carte, și-au recăpătat aceste abilități în urma tratamentului.