Cave var försatt i konstgjord koma efter att i tisdags ha genomgått en operation där en cysta, som tryckte mot hans hjärna, togs bort. Cave fick under måndagskvällen huvudvärk och mådde dåligt under natten. Familjen förde honom på morgonen till sjukhus och där konstaterades att han drabbats av en hjärnblödning.
Sedan dess har Cave intensivvårdats i Toronto med kritiskt tillstånd. På lördagen meddelade familjen att han gått bort.
"Colby var en fantastisk lagkamrat med underbar karaktär, beundrad och omtyckt var han än spelade", säger Edmontons general manager Ken Holland och styrelseordförande Bob Nicholson i ett uttalande från klubben.
67 NHL-matcher
Colby Cave hann spela elva matcher med Edmonton denna säsong men tillbringade även tid i farmarlaget Bakersfield i AHL. Han kom till Edmonton under förra säsongen efter att dessförinnan ha spelat i Boston. Totalt spelade han 67 NHL-matcher och gjorde nio poäng, fyra mål och fem assist.
– Det mest förvirrande för alla är att vi pratar om en ung, hälsosam atlet. Det här ska inte kunna hända en person som Colby, sade Caves agent Jason Davidson till kanadensiska Sportsnet tidigare i veckan.
Gretzky: Underbar spelare
På sociala medier har klubbar, spelare och ledare uttryckt sorg och stöd över dödsfallet.
"Han var en underbar hockeyspelare med en ljus framtid, men en ännu bättre person. Våra tankar och böner går till hans fru Emily och hans familj", skriver Edmontonikonen Wayne Gretzky på Twitter.
Även flera tidigare lagkamrater från Boston var bestörta över beskedet.
"Till Colbys fru Emily, hans föräldrar och deras familjer, jag är så bedrövad och ledsen över er förlust. Vi kommer alla att vårda våra minnen och vara tacksamma för den tid vi fick med en så speciell person som Colby. Han var en fantastisk lagkamrat och vän", säger kaptenen och backjätten Zdeno Chara i ett uttalande.
Svensken Anton Blidh, som ägs av Boston, kände Colby Cave efter att ha tillbringat flera säsonger tillsammans med honom i AHL-laget Providence Bruins.
"Jag kommer alltid att älska dig broder", skriver svensken på Twitter.