Le parti del cervello più colpite dalle forze rotazionali sono il mesencefalo e il diencefalo. Si ritiene che le forze del trauma possano compromettere le normali attività cellulari nel sistema reticolare attivatore ascendente che trova in queste porzioni l'attivazione; tale compromissione può portare alla perdita di coscienza che si riscontra frequentemente nella commozione cerebrale. Altre aree del cervello che possono essere influenzate sono la parte superiore del tronco cerebrale, il fornice, il corpo calloso, il lobo temporale e il lobo frontale. Si stima che per accelerazioni angolari di 4600, 5900 o 7900 radianti/s2 vi è un rischio di incorrere in una commozione cerebrale rispettivamente del 25%, 50% e 80%.