脳内現象説への根本的な批判として、そもそも脳内現象説は「脳内物質の発生により体験が起こっている」という「因果関係」を明らかにしているとは言えず、体験と脳内物質との「対応関係」(相関関係)を説明しているだけなので、「体験は脳内物質の分泌によるものにすぎない」と還元主義的に捉えるべきではないという批判がある。
また、仮に側頭葉への電気刺激が体外離脱現象を起こしたとしても、それは異なる経路により同じ現象が起きただけであり、どうやって意識不明者が外界の物事を知覚し得たのかという問題はそのまま残る事になる。すると「側頭葉に刺激が起きた事が引き金要因となり、何らかの認識主体(霊魂など)が身体を離れ外界を知覚した」と説明する余地も残る事になる（そうした解釈は実際に唱えられており、右側頭葉は脳と精神と魂の収束する場所であると考える者もいる）。この例において側頭葉への刺激で体外離脱が起きたという事自体は、側頭葉と体外離脱に何らかの「関連性」がある事を示しただけである事に注意する必要がある。
こうした例からもわかる通り、ある体験に関与する脳の領域や化学物質を同定する事と、その体験が幻想である事を証明する事とはイコールではないので、混同してはならない。体験の幻想性を決定づけるのは、神経学的要因ではなく社会的な要因である。
ホログラム仮説.
電磁気仮説.
量子脳理論.
心理学的な解釈.
心理的逃避説.
死に直面し、ストレスを感じた心が生み出す心理逃避的な幻想が臨死体験だとする説がある。これと似た解釈として解離性障害説がある。アイオワ大学のラッセル・ノイエスは突然の死に直面させられた人々の心理的変化を調査し、「時間間隔の変容」や「記憶のフラッシュバック」「浮遊感」「幻覚」など臨死体験と似た現象が起きていた事を認めた。
しかし、この説のように「心理」が原因と考えると、自分の死を予期していなかった人や、自覚する間もなく事故や発病が起こり、瞬時に無意識状態に落ちた人にも臨死体験は起こるという事の説明が難しい。また、死の恐怖に対する現実逃避が目的であるならば、死者ではなくまだ生きている者の姿が頻繁に現れる方が自然であるとも言える。特にインドでは、枕元に現れたヤムラージ(死神)に対して、少なからぬ体験者が怖れを抱き、同行することを拒んでいる。