Tiefe Hypothermie, englisch deep hypothermia, auch Hypothermischer Herzstillstand (hypothermic cardiac arrest HCA, auch deep hypothermic arrest, DHA) ist eine absichtliche Hypothermie (Unterkühlung) des menschlichen Körpers zum Zwecke einer Allgemeinanästhesie für eine kurzzeitige Operation. Es kommt dabei zur Bewusstlosigkeit und zum Herzstillstand.

Künstlich wird diese Hypothermie gelegentlich bei Operationen im Gehirn, oder zum Schutz des Gehirns bei Eingriffen an der Hauptschlagader angewandt. Sie erlaubt, während der Operation die Durchblutung des Gehirns des Patienten zu vermindern oder für kurze Zeit völlig stillzulegen.