顯然，“瀕死體驗”現象超出了已有科學理論能夠解釋的範圍，因此，很多主流科學家對“瀕死體驗”的真實性持否定態度。一些人認為，瀕死體驗不過是瀕死體驗者自己編造的故事而已。但研究瀕死體驗的科學家發現，接受調查的瀕死體驗者都有著正當的職業，有些人還擔負著重要的職務，因此他們根本沒有編造虛假故事的動機。而實際上，他們本身並不願意跟人提起自己的瀕死體驗經歷，因為談論那樣的經歷，可能會被人們認為是精神出現了問題。另外，這些遍佈世界各地不同國家、不同地區的瀕死體驗者，他們種族和宗教信仰不同，文化背景有很大差異，但他們講述的瀕死經歷都極為的相似。如果說這些分別生活於不同地域、互不相識的人，共同編造了一個極為相似的故事，這難道可能嗎？
還有一些人認為：“瀕死體驗”是因藥物作用或大腦缺氧等原因引起的幻覺。但研究者發現，接受調查的瀕死體驗者都是些神智正常的人，完全具有區分幻覺和真實經歷的能力，他們在被調查的過程中也都一再強調說明，瀕死體驗經歷與幻覺有著實質性的不同，而絕非是幻覺。
另外，這種“幻覺說”是同已有科學理論相互矛盾的。按照現代生理學，當人出現幻覺時大腦是有生理活動的，幻覺本身正是大腦生理活動紊亂的一種表現。而瀕死體驗是在大腦處於臨床死亡狀態下，即呼吸、心跳停止，腦電波消失的狀態下發生的，在生理活動已經完全停止的情況下，大腦怎麼可能產生幻覺呢？
況且，這種“幻覺說”無法解釋這樣一個事實：瀕死體驗者經搶救復甦後，講述了自己的肉體在臨床死亡之後周圍所發生的事情，比如，他們能說出參加搶救的醫護人員的數目，醫護人員之間的談話內容，還能描述出醫護人員的搶救過程、搶救方法和使用的專業醫療器械等等。有些瀕死體驗者的靈魂甚至穿越牆壁來到走廊或隔壁的房間，將當時在那裡存在的人和發生的事描述出來。他們的描述是如此的準確和清晰，和現場的實際情況完全相符。這無疑說明，瀕死體驗絕非是什麼幻覺，而是完全真實發生的事情。
例如，荷蘭的沛姆.凡.拉曼爾醫生，曾搶救過的一個心臟病突發的患者，當時這個患者已經臨床死亡，但拉曼爾醫生依然堅持搶救。在做人工呼吸時，拉曼爾醫生髮現患者口中的假牙礙事，便將假牙從患者口中拿掉。患者經搶救復甦後對拉曼爾醫生說：“我在被搶救時，是你把假牙從我嘴裡拿出，放在一輛擺放了很多藥瓶的小車下方的那個抽屜裡了。”這個患者描述說，當時他的靈魂漂浮在空中，俯視著自己躺在床上的肉體，目睹了醫生和護士們的整個搶救過程，從他停止呼吸開始，一直到他醒來為止。他所描述的所有搶救細節和場景都與當時的實際情況完全相符。拉曼爾醫生聽後感到極為震驚，因為，這個毫無醫學知識的病人，如果不是真的靈魂脫體，怎麼能對他當時肉體所不能看到的專業的搶救過程和專業醫療設備，作出詳盡而正確的描述呢？
面對這樣的事實，一些墨守成規的科學家依然提出了另一種解釋：瀕死體驗者是在被搶救的過程中，通過微睜的眼睛看到了搶救室中所發生的一切，並聽見了醫生和護士之間的對話。但這種解釋顯然是牽強的，因為，當時瀕死體驗者的肉體是躺在病床上的，肉眼所能看到的範圍很有限，其視角與漂浮在天花板下瀕死體驗者的靈魂所看到的搶救室的全景視角，是全然不同的。另外，這種解釋也無法說明，為什麼瀕死體驗者能夠對搶救室隔壁房間發生的情況做出準確的描述。更何況，瀕死體驗者所描述的搶救過程，是在其臨床死亡之後發生的事情，而瀕死體驗者在生理活動完全停止的情況下，是沒有感覺的，他怎麼可能通過視覺和聽覺，來了解周圍所發生的事情呢？
2001年，英國醫生山姆·帕尼爾所作的一項實驗，為“瀕死體驗”的真實性提供了一個有力的證明。他在搶救室天花板的下方安放了一塊板子，板子上面事先擺放了一些小物品。這些放在高處板子上面的小物品，躺在急救床上的被搶救的病人是根本無法看見的。但如果瀕死體驗者的靈魂真的能夠脫離肉體飄浮在天花板下，就應該能看見這些小物品。山姆醫生對100多個瀕死患者進行了實驗，其中有7個被搶救過來的患者，不僅能清晰的描述在其臨床死亡期間醫護人員搶救自己肉體時的情景，還能準確的說出板子上面放置的那些小物品。山姆醫生據此得出結論：靈魂是能夠脫離肉體而存在的客觀實體，其質量輕微，可以在空中漂浮移動，是生命存在的另一種特殊形式。2001年6月20日，山姆醫生在休斯頓萊斯大學作了題為《瀕死體驗：透視腦死亡，還是透視一門新的意識科學》的學術報告，宣佈了自己的研究結果。
