对于脑缺血再灌注损伤的处理，主要是通过保护大脑的药物，比如依达拉奉、丁苯酞等药物，改善大脑因钙超载和氧自由基过多而造成的脑损害。患者还需要用祛除氧自由基的药物，可用大脑保护剂进行治疗，可以改善脑缺血再灌注损伤。
一般情况下，大脑具有非常大的代偿能力，对于缺血会通过侧支循环以改善供血。如果已经形成新的平衡，再给予打通堵塞的血管，会造成炎性物质自由基的释放而损伤到大脑，造成脑缺血再灌注损伤的情况。