A disfunção cardiovascular é caracterizada por índice cardíaco > 3,5 L/min/m² e resistência vascular sistêmica < 800 dinas/seg/cm⁵, necessitando de noradrenalina em dose > 0,1 mcg/kg/min.

O Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score > 3 pontos em dois ou mais sistemas define SDMO, sendo a alteração do nível de consciência o parâmetro mais específico para mortalidade.

A avaliação da disfunção hepática pelo SOFA considera os níveis de bilirrubina total e de albumina, atribuindo pontuação máxima para valores de bilirrubina superiores a 6 mg/dL e albumina inferior a 2,5 g/dL, independentemente da evolução temporal.

A lesão renal aguda na SDMO é caracterizada pelo KDIGO estágio 2 ou superior, com oligúria < 0,3 mL/kg/h por 24h ou creatinina > 4,0 mg/dL com aumento > 0,3 mg/dL em 48h.

A disfunção respiratória é definida pela relação PaO₂/FiO₂ < 300, com necessidade de PEEP ≥ 5 cmH₂O, sendo a hipercapnia permissiva contraindicada pelo risco de piora da disfunção neurológica.