Fatti:
A. A.A._, cittadino italiano nato in Svizzera nel 1977, era titolare di un permesso di domicilio (CE/AELS) il cui ultimo termine di controllo era il 29 giugno 2009. Con istanza del 22 aprile/10 agosto 2009 sua madre, B.A._, ne ha chiesto la proroga. Nel corso dell'istruttoria che ne è seguita e che non occorre qui rievocare, è emerso che l'interessato era partito per il Brasile nel marzo 2008 ed era rientrato in Svizzera il 1° aprile 2011 (siccome arrestato e incarcerato nel paese sudamericano). Presone atto, il 12 ottobre 2011 la Sezione della popolazione del Dipartimento delle istituzioni del Cantone Ticino ha dichiarato decaduto il permesso di domicilio di A.A._, avendo egli soggiornato all'estero per oltre sei mesi, e gli ha intimato di lasciare la Svizzera entro l'11 novembre successivo.
Detta decisione è stata confermata su ricorso dapprima dal Consiglio di Stato, l'11 gennaio 2012, e poi dal Giudice delegato del Tribunale cantonale amministrativo, con sentenza del 4 aprile 2012.
B. Il 14 maggio 2012 A.A._ ha presentato dinanzi al Tribunale federale un ricorso in materia di diritto pubblico, con cui chiede l'annullamento della sentenza cantonale, siccome lesiva del diritto federale e del principio della proporzionalità.
Il Tribunale federale non ha ordinato uno scambio di allegati scritti.

Diritto:
1. 1.1 Il Tribunale federale esamina d'ufficio e con piena cognizione la sua competenza (<ref-law>), rispettivamente l'ammissibilità dei gravami che gli vengono sottoposti (<ref-ruling> consid. 1 pag. 43; <ref-ruling> consid. 1 pag. 103 con rispettivi rinvii).
1.2 Presentata in tempo utile (<ref-law>) dal destinatario della decisione contestata (<ref-law>), l'impugnativa è nella fattispecie ammissibile quale ricorso in materia di diritto pubblico giusta l'art. 82 segg. LTF, in quanto concerne la constatazione della caducità di un permesso che autorizza di principio a soggiornare in Svizzera a tempo indeterminato (<ref-ruling> consid. 1.2.1 pag. 4).
2. 2.1 Nei considerandi dell'impugnata sentenza, il Giudice delegato del Tribunale amministrativo cantonale ha correttamente esposto le norme e i principi giurisprudenziali disciplinanti la decadenza di un permesso di domicilio (CE/AELS), motivo per cui a tale esposizione può essere fatto riferimento e prestata adesione (cfr. sentenza cantonale consid. 2.1 - 2.4, pag. 4 seg.).
Al riguardo ci si limita a ricordare che, per legge e consolidata giurisprudenza (art. 61 cpv. 2 LStr [RS 142.20]; cifra 3 della dichiarazione del 5 maggio 1934 [RS 0.142.114.541.3] concernente l'applicazione della Convenzione italo-svizzera di domicilio e consolare del 22 luglio 1868 [RS 0.142.114.541]; disposti dell'ALC [0.142.112.681] richiamati nel giudizio impugnato consid. 2.1 - 2.2]), un permesso di domicilio decade dopo sei mesi dalla partenza dalla Svizzera dello straniero, qualsiasi siano i motivi alla base di tale allontanamento e le ragioni dell'interessato (sentenza 2C_853/2010 del 22 marzo 2011 consid. 5.1).
2.2 Nella presente fattispecie è indiscusso che la decadenza del permesso di domicilio si giustifica già solo per il trascorrere del tempo, dato che il ricorrente è stato assente dalla Svizzera dal marzo 2008 all'aprile 2011. L'interessato non contesta di per sé tale valutazione. Appellandosi alla cifra 3 della dichiarazione del 5 maggio 1934 concernente l'applicazione della Convenzione italo-svizzera di domicilio e consolare del 22 luglio 1868 nonché alla sentenza 2C_408/2010 del 15 dicembre 2010, egli afferma tuttavia che il decadimento del permesso di domicilio dipende anche dalla determinazione del luogo che costituisce per lo straniero il centro dei propri interessi. Orbene la sua detenzione in una prigione brasiliana non può essere equiparata né al fatto di dimorare o di risiedere in detto paese così come non può essere considerato che vi abbia fissato il centro dei proprio interessi.
2.3 Sennonché il ricorrente non si è avveduto che la prassi da lui richiamata (ove la questione del decadimento di un permesso dipende dalla determinazione del luogo che costituisce per l'interessato il centro dei propri interessi) si riferisce ai casi in cui uno straniero si assenta regolarmente dalla Svizzera, ritornandovi ogni volta prima del trascorrere dei sei mesi previsti dalla legge, per motivi di visita, turismo o affari (sentenza 2C_408/2010 citata, consid. 4.1 e 4.2), situazione che non è palesemente la sua. Su questo punto il ricorso si rivela manifestamente infondato e, come tale, va respinto.
2.4 Rilevando che è perfettamente integrato in Svizzera, dove risiede dalla nascita, che vi vivono pure tutti i suoi famigliari e che non ha più alcun legame con il paese d'origine, il ricorrente lamenta in seguito la violazione del principio della proporzionalità. A torto. Come rilevato a giusto titolo dalla Corte cantonale (cfr. sentenza cantonale consid. 3.2 in fine pag. 6), trattandosi di una decadenza in seguito ad un prolungato soggiorno all'estero, non vi è infatti alcuno spazio per una ponderazione d'interessi. Determinante è infatti solo la questione di sapere se lo straniero abbia effettivamente soggiornato all'estero più di sei mesi. Anche su questo aspetto il gravame si dimostra privo di pertinenza.
2.5 Da quel che precede discende che l'impugnativa è manifestamente infondata e può essere evasa secondo la procedura semplificata prevista dall'<ref-law>. Per il resto è rinviato alle pertinenti considerazioni del giudizio impugnato (<ref-law>).
3. 3.1 Con l'evasione del ricorso, la domanda di conferimento dell'effetto sospensivo è divenuta priva d'oggetto.
3.2 Le spese giudiziarie seguono la soccombenza (<ref-law>). Non si assegnano ripetibili ad autorità vincenti (<ref-law>).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1. Il ricorso è respinto.
2. Le spese giudiziarie di fr. 1'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
3. Comunicazione al patrocinatore del ricorrente, alla Sezione della popolazione del Dipartimento delle istituzioni, al Consiglio di Stato e al Giudice delegato del Tribunale amministrativo del Cantone Ticino nonché all'Ufficio federale della migrazione.