腦脊液與腦組織的細胞周圍間隙內(nèi)的化學成分相同但與血漿不同，腦脊液的蛋白質(zhì)含量極微（20～30mg/100ml），葡萄糖、膽固醇與鉀離子濃度較血漿低，鎂與氯離子濃度較血漿高。如果將少量臺盼藍（一種半膠質(zhì)的活性染料）注入靜脈內(nèi)，則見到體內(nèi)所有的組織包括脈絡(luò)叢都染上了藍色，只有腦組織例外，并不著色。但若將少量臺盼藍直接注入腦脊液內(nèi)，則腦組織也被染上藍色。這些事實說明，似乎在毛細血管與腦組織周圍間隙和腦脊液之間存在著一種對物質(zhì)交換的屏障，稱為“腦屏障”，它能選擇性地讓某些物質(zhì)透過，而對另一些物質(zhì)卻不易透過。

應用組織化學、同位素示蹤、熒光染料和電子顯微鏡等方法，研究腦組織的結(jié)構(gòu)與功能，以及根據(jù)物質(zhì)通過腦與血管之間界面的彌散速度和物質(zhì)在腦組織中的含量等，進一步將腦屏障分成三個部分：①血-腦屏障；②血-腦脊液屏障以及③腦脊液-腦屏障。