Hjärnan och ryggmärgen innehåller rikligt med blodkärl, Särskilt den grå substansen är synnerligen kärlrik, den vita substansen mindre så.
När de större pulsådrorna har kommit in i skallhålan och kotkanalen så grenar de upp dig i allt tunnare grenar på ytan av hjärnan och ryggmärgen. Det är först som riktigt tunna grenar som artärerna från alla håll tränger in i CNS-vävnaden. Väl därinne uppstår ett rikt utvecklat system av hårrörskärl (kapillärer). Kapillärerna är på de allra flesta ställen avskärmade från det omgivande vävnadsrummet av gliacellsutskott (astrocyter). Detta ger upphov till blod-hjärnbarriären.