人死后，全身肌肉会迅速变得松软，关节可以自由弯曲，这被称为肌肉松弛。随后，肌肉开始收缩并变硬，关节变得固定，此时称为尸僵。尸僵通常在死后1至3小时内开始显现，初期主要影响咬肌、颈肌和面部肌肉，随后逐渐扩展至全身。大约12至24小时达到最高峰，之后在24至48小时内开始缓解，完全恢复需要3至7天。尸僵的缓解顺序与形成顺序相同。
在死后4至6小时内，如果人为破坏已经形成的尸僵，尸僵会再次出现，但强度会较之前减弱，这种现象称为再僵直。如果死亡时间超过6至8小时，破坏的尸僵将不再能发生再僵直。关于尸僵的发生原因，目前学界存在争议，主流观点认为，这是由于死后肌肉中的三磷腺苷（ATP）分解所致。ATP在肌肉中保持弹性，其分解导致肌肉失水并形成僵硬的肌动球蛋白凝胶，从而引发肌肉收缩和僵硬。人体死亡后，ATP持续分解，无法得到正常补充，因此导致尸僵的形成。
尸僵的发生时间、过程和表现受到多种因素的影响。例如，成年健壮者比年老体弱及儿童的尸僵出现晚，且持续时间较长；受到强大暴力作用导致的突然死亡，比慢性消耗性疾病患者的尸僵出现晚，且持续时间较长；有机磷农药、士的宁、异烟肼中毒，破伤风及急性发热性疾病死亡者的尸僵出现早且强；而黄磷、毒蕈、砷、升汞、一氧化碳中毒，窒息尤其是缢死、大出血等死亡者，尸僵出现较晚且程度较轻。环境温度也会影响尸僵的发生，高温会使尸僵发生得更早，消失得更快；低温则会相反。
