歷史
19世紀末，保羅·奧利克（Dr.Paul Ehrlich）在一個實驗中發現了這個屏障。奧利克當時是位微生物學家，他當時正研究染色技術，目的在於使微形生物結構能被看見。這些染色劑中，尤其苯胺在當時，常被使用。當將苯胺注入生物體內的時候，這個生物的所有器官都會被染，唯獨腦細胞沒有被染。當時，奧利克將此現象歸咎為腦細胞沒有吸收足夠的染色劑。
若干年後，奧利克的學生，Edwin Goldmann將苯胺直接注入脊髓中，這時腦細胞被染了，但是身體其他地方卻沒有被染。這個現象，明顯展現出腦和身體其他組織有一層屏障，當時由於找不到“屏障”，因此血管被認為是那層屏障。直到1960年代，掃描電子顯微鏡被用於醫學研究的時候，這層神秘的屏障才被發現。
組織學
腦血管障壁的結構主要有三層，由管內開始算起：
第一層：腦毛細血管的內皮細胞間銜接得十分緊密，不象其他組織的血管內皮細胞那樣有較大的縫隙
第二層：腦毛細血管的內皮細胞外有個基底膜，這個膜是連續的
第三層：腦毛細血管壁外表面積的85%都被神經膠質細胞的終足所包圍。
生理學
腦血管障壁幾乎不讓所有的物質通過，除了氧氣，二氧化碳和血糖，大部分的藥和蛋白質由於分子結構過大，一般無法通過。與其他組織，譬如肌肉組織的毛細血管內皮細胞相比較，腦毛細血管內皮細胞的胞飲作用很微弱。因此，對腦毛細血管內皮細胞來說，借胞飲作用轉運物質（大分子和電解質）的能力是很有限的，這就更加強了腦毛細血管壁的屏障功能。
腦血管障壁的另一個功能是避免腦受到化學傳導物質的影響。由於身體很多功能都由腦經由荷爾蒙的分泌來控制，如果讓化學傳導物質在腦里自由流動，可能會造成反饋現象。因此，欲要一個正常的操作，腦血管障壁的存在是必要的。另一方面，腦血管障壁的存在也使腦不受到病菌的感染。
相關疾病
腦血管障壁
多發性硬化症
多發性硬化症是一種中樞神經系統的疾病，也就是說它的病變位於腦部或脊髓。一般認為這是一種自體免疫疾病。但是，當一個人突然病發時，用磁共振影像掃描卻發現部份的腦或脊椎的腦血管障壁受到破壞，使T細胞能夠進入，並破壞髓鞘。
進行性多灶性白質腦病
進行性多灶性白質腦病是一種罕見的亞急性脫髓鞘腦病。進行性多灶性白貭腦病總是發生於細胞免疫反應缺陷的病人。通常能在愛滋病病患者見到。
