显然，“濒死体验”现象超出了已有科学理论能够解释的范围，因此，很多主流科学家对“濒死体验”的真实性持否定态度。一些人认为，濒死体验不过是濒死体验者自己编造的故事而已。但研究濒死体验的科学家发现，接受调查的濒死体验者都有着正当的职业，有些人还担负着重要的职务，因此他们根本没有编造虚假故事的动机。而实际上，他们本身并不愿意跟人提起自己的濒死体验经历，因为谈论那样的经历，可能会被人们认为是精神出现了问题。另外，这些遍布世界各地不同国家、不同地区的濒死体验者，他们种族和宗教信仰不同，文化背景有很大差异，但他们讲述的濒死经历都极为的相似。如果说这些分别生活于不同地域、互不相识的人，共同编造了一个极为相似的故事，这难道可能吗？
还有一些人认为：“濒死体验”是因药物作用或大脑缺氧等原因引起的幻觉。但研究者发现，接受调查的濒死体验者都是些神智正常的人，完全具有区分幻觉和真实经历的能力，他们在被调查的过程中也都一再强调说明，濒死体验经历与幻觉有着实质性的不同，而绝非是幻觉。
另外，这种“幻觉说”是同已有科学理论相互矛盾的。按照现代生理学，当人出现幻觉时大脑是有生理活动的，幻觉本身正是大脑生理活动紊乱的一种表现。而濒死体验是在大脑处于临床死亡状态下，即呼吸、心跳停止，脑电波消失的状态下发生的，在生理活动已经完全停止的情况下，大脑怎么可能产生幻觉呢？
况且，这种“幻觉说”无法解释这样一个事实：濒死体验者经抢救复苏后，讲述了自己的肉体在临床死亡之后周围所发生的事情，比如，他们能说出参加抢救的医护人员的数目，医护人员之间的谈话内容，还能描述出医护人员的抢救过程、抢救方法和使用的专业医疗器械等等。有些濒死体验者的灵魂甚至穿越墙壁来到走廊或隔壁的房间，将当时在那里存在的人和发生的事描述出来。他们的描述是如此的准确和清晰，和现场的实际情况完全相符。这无疑说明，濒死体验绝非是什么幻觉，而是完全真实发生的事情。
例如，荷兰的沛姆.凡.拉曼尔医生，曾抢救过的一个心脏病突发的患者，当时这个患者已经临床死亡，但拉曼尔医生依然坚持抢救。在做人工呼吸时，拉曼尔医生发现患者口中的假牙碍事，便将假牙从患者口中拿掉。患者经抢救复苏后对拉曼尔医生说：“我在被抢救时，是你把假牙从我嘴里拿出，放在一辆摆放了很多药瓶的小车下方的那个抽屉里了。”这个患者描述说，当时他的灵魂漂浮在空中，俯视着自己躺在床上的肉体，目睹了医生和护士们的整个抢救过程，从他停止呼吸开始，一直到他醒来为止。他所描述的所有抢救细节和场景都与当时的实际情况完全相符。拉曼尔医生听后感到极为震惊，因为，这个毫无医学知识的病人，如果不是真的灵魂脱体，怎么能对他当时肉体所不能看到的专业的抢救过程和专业医疗设备，作出详尽而正确的描述呢？
面对这样的事实，一些墨守成规的科学家依然提出了另一种解释：濒死体验者是在被抢救的过程中，通过微睁的眼睛看到了抢救室中所发生的一切，并听见了医生和护士之间的对话。但这种解释显然是牵强的，因为，当时濒死体验者的肉体是躺在病床上的，肉眼所能看到的范围很有限，其视角与漂浮在天花板下濒死体验者的灵魂所看到的抢救室的全景视角，是全然不同的。另外，这种解释也无法说明，为什么濒死体验者能够对抢救室隔壁房间发生的情况做出准确的描述。更何况，濒死体验者所描述的抢救过程，是在其临床死亡之后发生的事情，而濒死体验者在生理活动完全停止的情况下，是没有感觉的，他怎么可能通过视觉和听觉，来了解周围所发生的事情呢？
2001年，英国医生山姆·帕尼尔所作的一项实验，为“濒死体验”的真实性提供了一个有力的证明。他在抢救室天花板的下方安放了一块板子，板子上面事先摆放了一些小物品。这些放在高处板子上面的小物品，躺在急救床上的被抢救的病人是根本无法看见的。但如果濒死体验者的灵魂真的能够脱离肉体飘浮在天花板下，就应该能看见这些小物品。山姆医生对100多个濒死患者进行了实验，其中有7个被抢救过来的患者，不仅能清晰的描述在其临床死亡期间医护人员抢救自己肉体时的情景，还能准确的说出板子上面放置的那些小物品。山姆医生据此得出结论：灵魂是能够脱离肉体而存在的客观实体，其质量轻微，可以在空中漂浮移动，是生命存在的另一种特殊形式。2001年6月20日，山姆医生在休斯顿莱斯大学作了题为《濒死体验：透视脑死亡，还是透视一门新的意识科学》的学术报告，宣布了自己的研究结果。
