Ces expériences ont été identifiées et décrites par le psychiatre Raymond Moody en 1975 sous le nom de « Near Death Experience » (NDE), reprenant une expression qui avait déjà été proposée par Victor Egger en 1895. Elle est cependant loin d'être constante : d'après un article de Pim van Lommel publié dans la revue the Lancet du 15 décembre 2001, sur 344 patients réanimés d'un coma secondaire à un arrêt cardio-circulatoire, 18 % (62 patients) décrivaient une réelle EMI. D'autres études semblent indiquer que ce chiffre pourrait être légèrement surévalué et que la fréquence réelle serait d'environ 12 %.
Après avoir repris conscience, les patients font un récit qui présente souvent de nombreuses similitudes : impression de décorporation, conviction d'être mort mais conscient dans un corps immatériel, déplacement le long d'un tunnel, lumière intense, rencontre avec des personnes décédées ou des "êtres de lumière", remémoration en accéléré de sa propre existence, prises de conscience, etc. Dans l'immense majorité des cas, il s'agit d'une expérience agréable et qualifiée de "lumineuse", voire clairement mystique, souvent si forte que la personne éprouve ensuite des difficultés pour revenir à la réalité matérielle du monde. Seuls 4 % des personnes décrivent cette expérience comme effrayante ou désespérante.
Les expériences de ce type sont en général très marquantes pour les sujets qui les vivent. Le retour à la conscience peut s'accompagner d'une certaine confusion entre l'EMI et la réalité et à une peur d'être considéré comme victime de maladie mentale. À plus long terme, on note fréquemment un développement de l'empathie, la remise en cause des priorités et la modification du mode de vie. On assiste également souvent au développement de la croyance en la vie après la mort et à un intérêt accru pour les questions spirituelles et la transcendance.
Ces EMI ont motivé de nombreuses études poussées effectuées par des biologistes, physiciens, anthropologues, médecins et théologiens visant à bien comprendre les différents stades d'après vie qu'un mécanisme neuro-chimique ne permet pas d'expliquer en totalité.
Si à peu près toutes les religions véhiculent un discours sur la mort qui ne peut sans doute qu'influer sur le sens que les gens donnent à une expérience de mort imminente, il en va exactement de même du matérialisme qui pousse forcément à interpréter ces expériences à la lumière de la conviction que tout a une explication causale. Sur un sujet comme celui-ci, où la science est encore balbutiante mais où les enjeux spirituels sont importants, il est difficile pour ceux qui n'ont pas vécu d'EMI de faire la part des choses entre ce qui est du domaine de la connaissance et celui de la conviction.
Il est extrêmement difficile d'appliquer la méthode scientifique à ce type d'expérience subjective. On ne peut se baser que sur le témoignage des personnes qui rapportent avoir vécu cette expérience et seules l'accumulation, la concordance et surtout la réalité des effets secondaires permettent d'envisager que ces témoignages se rapportent à quelque chose de réel. En faire un réel sujet d'étude scientifique nécessiterait cependant que l'on soit capable de quantifier ce phénomène de manière plus objective.
La proximité de ces expériences avec la mort fait partie du questionnement de la science autour des EMI. Par définition, pour notre sens commun, si le patient a pu être réanimé, c'est qu'il était toujours vivant. Rien ne permet donc d'affirmer formellement que l'EMI est une preuve de la survie de l'âme après la mort. Des expériences similaires auraient été rapportées par des personnes suite à un accouchement, un malaise ou pendant une anesthésie à la kétamine, alors que leur pronostic vital n'était pas en jeu. La prise d'hallucinogènes ou même certaines techniques de méditation pourraient également provoquer des sensations que certains rapprochent de l'EMI.
Selon des études épidémiologiques, les témoignages d'EMI seraient plus fréquents chez les sujets âgés de moins de 60 ans, ou bien ayant une saturation en dioxygène élevée.
Sur un plan psychologique, les EMI seraient pour certains un mécanisme de protection de la conscience. Celle-ci se mettrait au repos face à une expérience traumatisante comme l'approche de la mort, mais cela semble assez loin d'expliquer la force des ressentis des personnes ayant vécu une EMI.
Néanmoins, un cas typique de témoins d'EMI est bien celui de Pamela Reynolds. Cette Américaine a vécu une EMI pendant une opération d'un anévrisme au cerveau. Les chirurgiens ont dû tenter l'opération en abaissant sa température corporelle et en mettant en place une circulation sanguine extracorporelle. Elle a donc pu être maintenue plus longtemps dans un état avec un électroencéphalogramme (EEG) plat, c'est-à-dire sans aucune activité électrique dans le cerveau (cortex), elle était donc inconsciente au sens médical du terme. Mais le plus surprenant c'est qu'au moment de l'arrêt de son EEG, elle est sortie de son corps et a pu raconter, après coup, toute l'opération en détail, les anecdotes entre infirmières, les discussions, etc. Puis elle a vécu une phase transcendante, le tunnel, la lumière connaissance-amour universelle. Ce cas est décrit en détail dans Light and Death du cardiologue américain Michael Sabom (initialement sceptique sur ces expériences), et repris par Daniel Maurer dans Les Expériences de mort imminente (voir bibliographie)