Povezava med ameriškim nogometom in poškodbami možganov se pojavi predvsem zato, ker lahko nogometaši med svojim mandatom utrpijo enega ali več pretresov možganov, kar lahko povzroči trajne poškodbe in poslabšanje možganov. Najbolj zaskrbljujoče je, da lahko igralci razvijejo stanje, imenovano kronična travmatična encefalopatija (CTE), ki je ni mogoče diagnosticirati, dokler nekdo ne umre. CTE je bil nekoč povezan predvsem z boksom in veliko število udarcev, ki so jih posamezniki prejeli v obraz in glavo, je povzročilo več pretresov možganov. Na žalost so nogomet in poškodbe možganov te vrste vse bolj povezane skupaj, saj je več nogometašev dobilo diagnozo CTE po pogosto zgodnji smrti.
Ameriški nogomet je nedvomno agresiven šport in tudi pri nošenju čelade je prisotna velika nevarnost resnih poškodb glave. Dokazi, zbrani v 2000-ih, so pripeljali do tega, da so poklicne lige poskušale zmanjšati pretres možganov in spremeniti protokol za njihovo zdravljenje. Na primer, igralci, za katere so ocenili, da imajo pretres možganov, se ne morejo več preprosto pridružiti igri, ker se počutijo bolje, kar je bilo dovoljeno v 1990. letih prejšnjega stoletja. Boljše razumevanje nogometa in poškodb možganov kaže, da se simptomi pretresa ne pojavijo vedno takoj po poškodbi, zato je potrebna bolj previdna drža, da določena škoda ni pomembna.
Ni še znano, koliko poškodb lahko igralec utrpi, preden poškodba možganov postane trajna. Specifični vzrok za CTE je kopičenje beljakovin v možganih, ki vplivajo na njihovo delovanje. Zdi se, da se ta agregacija beljakovin močno poveča s pogostejšimi poškodbami glave. Ni znano, ali to stanje dobijo vsi ljudje s številnimi poškodbami glave, gotovo pa je, da nogometaši sodijo v skupino z visokim tveganjem za redne pretrese možganov.
Simptomi CTE ponazarjajo resnost ignoriranja razmerja med nogometom in poškodbami možganov. To stanje se lahko začne z razpoloženjem, težavami z obvladovanjem jeze, težavami z nadzorom impulzov in hudo depresijo. Nekateri ljudje v zgodnjih fazah naredijo samomor. Ko napreduje, postane CTE podoben Alzheimerjevi bolezni, z zmanjšanjem telesnega gibanja in simptomi, kot sta delirij in demenca.
Vedno večja ozaveščenost o povezavi med srednjo šolo, fakulteto in profesionalnim nogometom ter poškodbami možganov je privedla do številnih idej o tem, kako je treba rešiti problem. Nekateri so predlagali, da morda ljudje sploh ne bi smeli nadaljevati z igranjem, če dobijo drugi pretres možganov. Ta ideja običajno ni priljubljena.
Druga predlagana rešitev je razvoj čelad, ki bolj ščitijo glave igralcev in bolj verjetno preprečujejo pretres možganov. Poudarjeno je bilo, da konstrukcija čelade ni tako moderna in bi bila morda boljša prenovljena naprava. Te ideje še vedno ne odpravljajo osnovnih tveganj kontaktnega športa, kot je nogomet, in ni jasno, da bodo uspešne pri preprečevanju CTE.
Najmočnejša povezava med nogometom in poškodbami možganov je v imenih nekaterih žrtev CTE, kot so Tampa Bay Buccaneer, Tom McHale; Miami Dolphin, John Grimsley; in Cincinnati Bengal, Chris Henry. Drugi igralci, ki so bili pozitivni na CTE v obdukcijski analizi, so Dave Duerson, Mike Webster in Lou Creekmur. Ni znano, koliko sedanjih ali nekdanjih igralcev živi s to boleznijo ali je v nevarnosti, da se razvije.