Anatomie:
Die Dura mater bildet eine derbe Haut zwischen dem Schädelknochen und der Hirnoberfläche. Sie teilt sich in zwei Blätter auf, wobei das äußere Blatt gleichzeitig die innere Knochenhaut (Periost) des Schädels bildet und das innere Blatt mit der Spinnwebshaut (Arachnoidea) verschmilzt. Zwischen der harten Hirnhaut und dem Schädelknochen existiert als unter physiologischen Bedingungen kein Zwischenraum. Ein sogenannter Epiduralraum kann sich jedoch unter pathologischen Bedingungen bilden, wie zum Beispiel durch Einblutungen oder Traumen. Im Bereich des Rückenmarks gibt es einen physiologischen Epiduralraum, der mit Fettgewebe gefüllt ist. Die harte Hirnhaut schmiegt sich nicht in die einzelnen Einziehungen und Windungen (Gyri und Sulci) des Gehirns, jedoch bildet sie an größeren Spalten die sogenannten Durasepten aus. Das größte Septum ist die Falx cerebri, die sichelförmig mittig im oberen Schädel von vorne nach hinten verläuft und die beiden Großhirnhemisphären trennt. Auch die beiden Kleinhirnhälften (Kleinhirn)werden durch ein Duraseptum getrennt; die Falx cerebelli befindet sich im hinteren Teil der Schädelkalotte. Unterhalb der Hirnanhangsdrüse bildet die harte Hirnhaut das Diaphragma sellae mit einer Öffnung für den Stil der Hirnanhangsdrüse. Zwischen dem Hinterhauptslappen (Occipitallappen) des Großhirns und dem Kleinhirn bildet sie schließlich noch das zeltförmige Tentorium cerebelli.
Neben den Durasepten bildet die harte Hirnhaut durch Duplikaturen sogenannte Sinus, die eine ähnliche Oberflächenauskleidung wie Blutgefäße haben. Sie fungieren als venöse Blutsammelgefäße, die das Blut aus den Hirnhäuten und dem Gehirn weiter an die Vena jugularis interna ableiten. Die wichtigsten sind der Sinus sagittalis superior im oberen Rand, und der Sinus sagittalis inferior im unteren Rand der Falx cerebri und der Sinus transversus, der halbkreisförmig im hinteren, unteren Schädelbasisbereich verläuft.

Funktion:
Die harte Hirnhaut dient zum Schutz des Hirngewebes, indem sie es bei schnellen Bewegungen oder Traumen mechansich stabilisiert. Weiterhin beinhaltet sie in ihren Duplikaturen große, ableitende Blutgefäße, die den Abfluss des Blutes aus dem Gehirn über die Vena jugularis in die Vena cava superior und so ins Herz gewährleisten.

Spinnwebshaut (Arachnoidea)
Anatomie:
Die Spinnwebshaut bildet eine feine Schicht unter der Dura mater, an deren Unterseite sie sich komplett anschmiegt. So formt auch sie sämtliche Durasepten mit. Es existiert also an sich kein Subduralraum. Jedoch verlaufen unterhalb der durchscheinenden Arachnoidea die Blutgefäße der Hirnoberfläche. Die feinen Venen, die das Blut aus dem Gehirn abtransportieren, treten auf eine kurzen Strecke durch die Arachnoidea und das innere Blatt der Dura mater, um in den Sinus sagittalis und den Sinus transversus zu gelangen. Diese Gefäße, die Brückenvenen, können unter Umständen einreißen und bluten, wodurch sich dann eine Subduralblutung (Hirnblutug) ergibt und einen Spalt zwischen der Dura mater und der Spinnwebshaut schafft. Unterhalb der Spinnwebshaut liegt der physiologische Subarachnoidalraum, der den äußeren Liquorraum des Gehirnes darstellt. Hier fließt also das Nervenwasser (Liquor cerebrospinalis), das das Gehirn und auch das Rückenmark bei ruckartigen Bewegungen oder Stößen polstert. Der Subarachnoidalraum wird durch bindegewebige Septen unterteilt, die die Arachnoidea mit der darunter liegenden Pia mater verbinden. Zwischen diesen Septem verlaufen im Subarachnoidalraum die oberflächlichen Blutgefäße des Gehirns.

Funktion: Die Arachnoidea erfüllt zwei wichtige Aufgaben, die für die einwandfreie Funktion unseres Gehirns unabdingbar sind. Zum einen bildet sie feine Ausstülpungen, die durch das innere Blatt der harten Hirnhaut bis in die Sinusvenen reichen. Diese sogenannten Pacchioni-Granulationen (Granulationes arachnoideae) resorbieren den Liquor aus dem Subarachnoidalraum und geben ihn in die Sinusvenen in der Dura mater ab. Durch den Plexus choroideus im inneren Liquorraum wird immer neues Nervenwasser gebildet, so dass der Liquor ständig zirkuliert und erneuert wird. Weiterhin bildet die obere Schicht, die der Dura unmittelbar anliegt, die Blut – Liquor – Schranke.
Durch tight junktions, also sehr eng verschmolzene Zellverbindungen, wird eine Barriere geschaffen, durch die keine Blutbestandteile in das Nervenwasser übertreten können. Das ist deshalb so wichtig, weil manche Stoffe, die im Blut vorkommen, für das Nervengewebe toxisch wären. Auch viele Medikamente können die Blut – Liquor – Schranke nicht passieren und müssen extra molekular umgebaut werden, um im Gehirn wirken zu können.