溺水在淡水中，吸入大量淡水，淡水稀釋血液導致溶血。產生高血鉀和降低血鈉水平，往往引起心室振顫。在動物實驗中，能夠在2到3分鐘內引起心臟驟停。當然人類和動物也許有稍微不同，但也差不了多少。

溺水在海水中，因吸入大量海水而產生高滲血液，人類食用的是淡水，鹽水喝多了會對血液造成一定影響。在動物實驗中，可能在8至10分鐘內導致心臟驟停。

在水溫過低的時，通常都不是直接在冷水中淹死的。實際原因通常是身體對過低體溫致命反應，在冰凍海水中約20％人可能在2分鐘內死于＂冷休克＂。也有可能是由于不受控制的急促的呼吸和恐慌，導致烈地喘氣和倒抽氣使吸入更多水，大幅增加血壓和心臟的應變能力，可以導致心臟驟停的。

另外50％人通常是死于致命的身體寒冷失能，通常15分鐘內可導致死亡。人體的危機保護性機制，會首先保護身體中樞器官，使四肢喪失游泳或握緊的功能，人會因衰竭和昏迷導致淹死。