Il cervello è circondato da fluido cerebrospinale. Lo scambio di sostanze tra sangue e liquido cerebrospinale è (con l'eccezione di CO2, O2 e H2O) limitata dalla barriera emato-encefalica.
Alcune sostanze possono passare attraverso di esso con l'aiuto dei vettori, gli altri non possono oltrepassare, importante nell'utilizzo di droga.