과로사를 당하였다면 과로사를 당한 본인 또는 유족은 보상을 받아야 하는데, 보상을 받기 위해서는 ‘업무로 인하여 과로사가 발생하였음’을 인정받아야 한다. 그러나 사망과 과로와의 인과관계(이를 ‘업무기인성’이라고 한다)가 쉽게 인정되지 않는다. 그 이유는 과로가 직접적인 사망원인이 되는 경우가 별로 없고, 사망한 당사자가 고혈압이나 동맥경화(특히 관상동맥경화)와 같은 기초적 병태를 보유하고 있다가 업무상의 과로를 비롯한 발병인자로 인하여 뇌혈관 질환이나 허혈성 심장질환 등으로 발전하여 사망한 경우와 같이 다른 원인이 복합되어 있는 경우가 대부분이기 때문이다. 따라서 과로사에 대한 보상을 받기 위해서는 과로사 발생 즉시 전문가와 상의하여 증거를 확보하는 등의 신속하고 치밀한 대응이 요구된다.

과로사의 업무기인성이 인정된다면 일반근로자의 경우 산재보험, 공무원의 경우 공무원연금, 사립학교 교직원의 경우 사립학교교원연금, 군인인 경우 군인연금, 어선원의 경우 어선원보험으로부터 보상을 받을 수 있게 된다. 특히 공무원, 경찰, 군인의 경우 공무와 인과관계가 있는 과로사로 인정된다면 국가유공자 대상이 될 수 있다.