El término daño axonal difuso se refiere al conjunto de secuelas derivadas como consecuencia de una lesión en los axones. Los axones son las prolongaciones de las neuronas encargadas de realizar las conexiones entre las mismas y transmitir información de unas a otras. Normalmente  este daño axonal está producido por un traumatismo craneoencefálico debido a la aceleración y posterior desaceleración que sufre el cerebro tras un golpe, y que le hará chocar contra las propias estructuras óseas del cráneo, provocando una tracción de dichos axones.  Sin embargo puede provocarse un daño axonal difuso sin llegar a producirse un golpe como tal en la cabeza, simplemente con un movimiento muy brusco que produzca ese choque. También puede desencadenarse en el síndrome del bebé sacudido.

Tanto las lesiones focales como las lesiones difusas se consideran dentro de las lesiones primarias. La diferencia entre lesiones difusas y focales es la presencia o no de lesiones ocupantes de espacio. Si en las pruebas de imagen aparecen estas lesiones se habla de lesión focal y si no aparecen se habla de lesión difusa. Los pacientes con lesiones difusas tienen una disfunción global de la función.

Cuando hablamos de secuelas, nos referimos tanto a nivel motor como sensitivo, así como a nivel cognitivo, de lenguaje o incluso hormonales. Las zonas más vulnerables de sufrir este tipo de lesiones son el cuerpo calloso o el tallo cerebral. 

El grado de afectación después de sufrir un daño axonal difuso es muy amplio, abarcando desde estados de coma hasta aturdimientos de carácter leve. En función de la altura a la que se produzca la lesión y el grado del traumatismo, el daño axonal difuso puede producir incluso la muerte. El 90% de los pacientes permanecen en estado de coma después de un daño axonal, mientras que el 10% se recuperan a lo largo del primer año.  Algunos de los síntomas que pueden presentar los pacientes con daño axonal difuso son cefaleas, mareo, pérdida de la conciencia y disminución de las funciones de la zona dañada.

El diagnóstico de las lesiones axonales difusas se realiza a través de resonancia magnética (RM) o tomografía computarizada (TC) y el tratamiento médico es similar al de otras consecuencias secundarias a un traumatismo craneoencefálico. La cirugía no suele ser un recurso como tratamiento para este tipo de lesiones.