腦位于顱腔內，這種結構特點一方面對腦起保護作用，另一方面，顱骨對腦組織的限制也常常是顱內高壓和腦疝形成的結構基礎。

　　從細胞水平，腦由神經元（neuron）和膠質細胞（neuroglia）組成，前者是腦各種功能的行使者，后者對神經元起營養和保護作用。

　　腦的血液供應來自成對的椎動脈和頸內動脈，其分支形成血管網，以保證充足的血液供應。血液中的物質進入腦神經元首先要通過血腦屏障，血腦屏障的解剖學基礎包括內皮細胞層、基膜、神經膠質突起與緊密連接等。凡是與蛋白質結合的物質基本上不能通過血腦屏障，因此不會進入腦組織；脂溶性強的物質可快速進入腦組織，而脂溶性弱或非脂溶性物質則進入腦組織極慢或完全不能進入；某些物質進入腦部的速率取決于該腦區對這些特殊物質的代謝需要。例如當髓磷脂生成時，腦內有膽固醇聚積，一旦髓鞘形成完畢，腦內膽固醇含量即降低。

　　腦是體內能量代謝最活躍的器官，血流量與耗氧量大。葡萄糖是腦組織的主要能源，腦所需之能量幾乎全部來自葡萄糖的氧化，但由于腦內氧及葡萄糖的貯存量很少，故需不斷地從血液中攝取。多種損傷因素均可通過影響腦的能量代謝而導致腦的結構和功能異常。