心脏骤停患者生存链的关键组成部分。通过心肺复苏成功恢复自主循环（return of spontaneous circulation; ROSC）后，患者还可能面临全身各组织器官缺血缺氧造成的心、脑、肝、肾等多器官功能损失衰竭等问题。系统的复苏后治疗不仅可以提高患者的存活率，还能改善患者的生存质量。因此，一旦自主循环恢复，应立即转运到有重症监测治疗室（intensive care unit; ICU）的医疗单位进行复苏后治疗。通过维持呼吸循环功能稳定，改善重要脏器灌注，促进神经功能恢复等手段，多学科综合治疗，达到提高患者存活出院率和无神经功能障碍存活出院率的目的。
优化通气和氧合
自主呼吸尚未恢复、或有通气氧合功能障碍的患者，应给予机械通气辅助呼吸。
维持血流动力学稳定
发生心脏骤停后，即使自主循环恢复，也常出现血流动力学不稳定，应从心脏前负荷、后负荷和心功能三方面进行评估和治疗。应加强生命体征的监测，全面评估患者的循环状态。最好能建立有创性监测，如直接动脉压、中心静脉压（CVP）等，有条件者可应用食管心脏超声或放置斯旺-甘兹导管（Swan-Ganz catheter），以便能实时、准确测定血流动力学参数和指导治疗。维持血压在正常或稍高于正常水平为宜，平均动脉压≥65毫米汞柱，中心静脉导管血氧饱和度≥70%较为理想，有利于脑内微循环血流的重建。对于顽固性低血压或心律失常者，应考虑病因的治疗，如急性心肌梗死、急性冠状动脉综合征等要考虑紧急心脏介入治疗（PCI）。
脑复苏
为了防治心脏骤停后缺氧性脑损伤所采取的措施称为脑复苏（cerebral resuscitation）。当大脑完全缺血5～7分钟以上者，即可见多发性、局灶性脑组织缺血的形态学改变。自主循环功能恢复后，脑组织缺血后再灌注，出现脑充血、脑水肿及持续低灌流状态，使脑细胞继续缺血缺氧，细胞坏死。以上过程称为脑再灌注损伤（reperfusion injury）。脑复苏的主要任务是改善脑的氧供需平衡，防治脑水肿和颅内压升高，减轻或避免脑组织再灌注损伤，恢复脑细胞功能。具体包括靶向温度管理（TTM），低温治疗；CT或脑电图等影像和脑功能的监测与评估；药物如脱水剂（甘露醇）、利尿剂、肾上腺皮质激素等治疗减轻脑水肿。