指腦和脊髓內(nèi)的毛細血管與圍繞神經(jīng)元的組織液之間存在的物質(zhì)轉(zhuǎn)運的選擇性、限制性。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是由毛細血管的內(nèi)皮細胞、內(nèi)皮細胞之間的緊密連接、基膜以及毛細血管外的神經(jīng)膠質(zhì)細胞膜等構(gòu)成。其內(nèi)皮細胞及基膜均呈完全的連續(xù)性，內(nèi)皮細胞無窗孔，內(nèi)皮細胞彼此連接處為緊密連接，使血液中某些物質(zhì)不易通過。腦內(nèi)毛細血管基膜外覆蓋著一層神經(jīng)膠質(zhì)細胞膜，這是星狀膠質(zhì)細胞的突起（或稱腳板、終足）貼附于毛細血管周圍，起到阻隔某些物質(zhì)通過血管壁到達腦組織的作用。血-腦屏障的生理意義是維持神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定，以維持神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能；以及防止有害物質(zhì)侵入，以保護腦和脊髓。