De
bloed-hersenbarrière scheidt de bloedsomloop af van het buiten de cellen gelegen extracellulaire vocht van de hersenen. De bloed-hersenbarrière strekt zich langs alle haarvaten van het
centrale zenuwstelsel uit en bestaat uit
tight junctions, (verbindingen tussen de celmembranen van naast elkaar gelegen cellen) die de haarvaten omgeven en die elders in de bloedsomloop niet gevonden worden.
Endotheelcellen beletten op deze wijze het doordringen in de
hersenvloeistof van microscopisch kleine partikels (zoals
bacteriën) en van grote
in water oplosbare moleculen. Ze laten echter
vetoplosbare kleine moleculen (zoals de ademhalingsgassen
zuurstof en
koolzuur) en
hormonen zonder meer door. De cellen van de barrière hebben actieve transportmechanismen voor
stofwisselingsproducten zoals
glucose. (Onder een actief transportmechanisme verstaan we de mogelijkheid van bepaalde cellen om een molecuul tegen een gradiënt in te verplaatsen. Er wordt als het ware tegen de stroom ingepompt; dit kost energie.) De barrière bestaat verder nog uit een extra dikke
basale membraan en uit de eindvoetjes van
astrocyten.