A doação de órgãos é um processo complexo que desafia os profissionais e gestores do sistema de saúde. Este estudo objetiva apresentar um modelo teórico de organização do cuidado ao paciente em morte encefálica e o processo de doação de órgãos, balizado pelas principais ideias do pensamento Lean que possibilitam a melhoria da produção a partir de ciclos de planejamentos e criação de um ambiente propício para o sucesso da sua implementação. O pensamento Lean pode tornar mais eficaz e eficiente o processo de doação de órgãos e contribuir com a sua melhoria, a partir da sistematização das informações e capacitação dos profissionais para a excelência do cuidado. O modelo apresentado configura-se como um referencial disponível para validação e aplicação pelos profissionais e gestores de saúde e enfermagem na prática da gestão do cuidado ao paciente potencial doador de órgãos em morte encefálica e respectiva demanda por transplante.La donación de órganos es un proceso complejo que desafía a profesionales y gerenciadores del sistema de salud. Se objetiva presentar un modelo teórico de organización del cuidado al paciente con muerte encefálica y el proceso de donación de órganos, orientado por las principales ideas del pensamiento Lean que posibilitan la mejora de producción mediante ciclos de planificación y creación de ambiente propicio para el éxito en su implementación. El pensamiento Lean puede mejorar eficacia y eficiencia del proceso de donación de órganos y contribuir a su mejora, a partir de la sistematización de informaciones y capacitación de los profesionales para la excelencia del cuidado. El modelo presentado configura un referencial disponible para validación y aplicación por parte de profesionales y administradores de salud y enfermería en la práctica de la gestión de cuidado al paciente potencial donante de órganos con muerte encefálica y las respectivas solicitudes de transplantes.Organ donation is a complex process that challenges health system professionals and managers. This study aimed to introduce a theoretical model to organize brain-dead patient assistance and the organ donation process guided by the main lean thinking ideas, which enable production improvement through planning cycles and the development of a proper environment for successful implementation. Lean thinking may make the process of organ donation more effective and efficient and may contribute to improvements in information systematization and professional qualifications for excellence of assistance. The model is configured as a reference that is available for validation and implementation by health and nursing professionals and managers in the management of potential organ donors after brain death assistance and subsequent transplantation demands