Hematoencefalická bariéra zabezpečuje stálou výměnu látek a zahrnuje bariéru krev-likvor, mozek-likvor, krev-mozek. Její plocha je cca 9 m2. Bariérové mechanismy jsou mechanické (těsná spojení endotelu kapilár, bazální membrána, gliální pseudopodie) a enzymatické (degradace neurotransmiterů). HEB umožňuje selektivní průnik látek (žádný,částečný nebo úplný) oběma směry nebo jedním směrem. Transport přes HEB je závislý na koncentračním gradientu, molekulové hmotnosti, náboji a liposolubilitě látek nebo je ovlivněn existencí specifických přenašečů (např. pro glukozu či aminokyseliny)