De bloed-hersenbarrière (BBB) is een zeer selectieve barrière van doorlaatbaarheid. Zij controleert wat vanuit de bloedbaan in de hersenen terechtkomt, en wat niet.

Zo kunnen bijvoorbeeld dingen die de hersenen nodig hebben om te overleven (water, glucose en aminozuren) door de barrière heen komen. De barrière houdt echter ook veel schadelijke stoffen tegen, zoals bacteriën en virussen, die de hersenen kunnen binnendringen. Dit helpt de hersenen te beschermen tegen een infectie.

De bloed-hersenbarrière wordt gevormd door capillaire endotheelcellen. Zij laat de passage van water, sommige gassen en vetoplosbare moleculen door passieve diffusie toe. Zij maakt ook het selectieve transport mogelijk van moleculen zoals glucose en aminozuren die van cruciaal belang zijn voor de zenuwfunctie. Anderzijds kan de bloed-hersenbarrière het binnendringen van neurotoxines verhinderen door middel van een actief transportmechanisme.

Een paar kleine gebieden in de hersenen hebben geen bloed-hersenbarrière.