Después de la muerte suceden muchos cambios bioquímicos en el organismo. Al detenerse la función cardiaca, cesa el flujo sanguíneo y por tanto el suministro de oxígeno y nutrientes exógenos a través de la sangre, es decir, se agotan las fuentes de las células para generar energía, clave para lograr funciones como el crecimiento, la replicación genética, la homeostasis celular y el movimiento muscular impulsado por la actina y la miosina, entre otras proteínas responsables de la contracción y relajación muscular.

El tejido muscular constituye entre el 35 y el 60 por ciento del peso corporal. Se asocia al movimiento, posición del esqueleto y a la contracción de algunos órganos, como el corazón. La estructura básica del músculo es la fibra muscular, célula especializada compuesta por unidades alargadas llamadas sarcómeros, a su vez formados de microfilamentos sobrepuestos constituidos por unidades de actina y miosina, que se entrelazan y deslizan una sobre la otra para lograr el impulso básico de la contracción y la relajación muscular.

Sin el suministro de oxígeno, desaparece la regulación central, tanto nerviosa como hormonal. De forma que la regulación de los impulsos nerviosos reguladores del movimiento, en un cadáver queda limitada a unas zonas locales en las fibras musculares. Debido a que en el músculo aún hay reservas de oxígeno en la sangre que quedó atrapada localmente durante la muerte, las células musculares intentan mantener el equilibrio entre sustancias, la temperatura y la integridad de la estructura celular de pared lipídica. Este proceso requiere energía (ATP), de manera que la célula luchará por regenerarla.

La energía de los organismos heterótrofos se genera básicamente de dos formas; por vía aerobia (requiere oxígeno) y vía anaerobia (sin oxígeno). La vía aerobia produce energía en forma de ATP, descomponiendo macromoléculas como carbohidratos, aminoácidos, lípidos y glucosa. Esta vía produce cantidades muy superiores a las de la vía anaerobia, que sólo produce energía descomponiendo glucógeno de reserva de manera limitada.

Sin oxígeno, las vías aerobias (eficientes y rápidas) quedan suspendidas. Por tanto, se imponen localmente las vías energéticas anaerobias. Este proceso de resíntesis de energía genera lactato, químicamente más ácido que el medio intracelular donde se genera, y al no haber oxígeno que capture sus iones H+, responsables de la acidez, el ácido láctico no puede ser llevado al hígado para formar glucosa o glucógeno, ni al corazón para formar CO₂ y H₂O, es una glucólisis incompleta.

Los electrones H+ acumulados por el lactato acidifican el medio celular bajando el pH intracelular de 7.2 a 5.5. La acidez en la célula desencadena la despolarización de las paredes celulares, permitiendo la difusión pasiva de Ca⁺ sin ser contrarrestada al exterior del retículo sarcoplasmático por fallo de la bomba de Ca, incapaz de mantener el gradiente a través de la membrana. Cuando la cantidad ATP es mucho menor a la de Ca⁺ en las fibras, se activa el mecanismo de contracción. Una vez que el ATP es nulo, es imposible revertir la unión de los monómeros de actina y las cabezas de miosina vacías de energía.

De esta manera, la fibra muscular pierde su capacidad de estiramiento, lo que establece el estado muscular llamado rigor mortis, que se entiende como el acortamiento y rigidez del músculo (duro, menos elástico y menos flexible) parte final del proceso post mortem de los vertebrados.

En resumen, la rigidez cadavérica o rigor mortis es el resultado de que haya suficiente Ca⁺ para establecer los enlaces cruzados de actina y miosina y no haya suficiente energía (ATP) para romperlos. En los organismos vivos, ese estado se presenta con el “envaramiento” después de una jornada extenuante de ejercicio y falta de oxígeno.