Das Gehirn wird von drei Häuten umgeben: der Dura mater (äußere Hirnhaut), der Arachnoidea (Spinngewebshaut) sowie der Pia mater (weiche Hirnhaut).

Die Dura mater liegt der Innenseite des Knochens fest an und ist mit der Knochenhaut (Periost) verbunden.Die mittlere Schicht, die Arachnoidea ist eine dünne, gefäßlose Haut, die der Dura mater anliegt und durch Bindegewebsfasern mit der Pia mater in Verbindung steht. Die innerste Schicht, die Pia mater , liegt dem Gehirn direkt auf und zieht in die einzelnen Furchen hinein.

Zwischen der Dura mater und der darunterliegenden Arachnoidea befindet sich ein subduraler kapillärer Spalt. Arachnoidea und Pia mater werden durch einen relativ großen Spalt getrennt, den Subarachnoidalrau, der mit Liquor cerebrospinales gefüllt ist. Im Subarachnoidalraum verlaufen die Gehirnarterien und –venen.

Die Dura mater zieht in die Fissura longitudinalis cerebri hinein. Diese Falte zwischen den beiden Hemisphären wird als Hirnsichel (Falx cerebri) bezeichnet. Auch der Raum zwischen dem Kleinhirn und dem darüberliegenden Hinterhauptlappen wird von der harten Hirnhaut ausgekleidet und bildet das Kleinhirnzelt (Tentorium cerebelli). Schließlich zieht die Dura zwischen die Kleinhirnhemisphären als Kleinhirnsichel (Falx cerebelli). Die Hirnhäute, der Subarachnoidalraum und der Liquor cerebrospinalis passieren das Hinterhauptloch (Foramen magnum) an der Schädelbasis.

Nach ihrer Passage durch das Hinterhauptloch umhüllen die Hirnhäute als Rückenmarkshäute das Rückenmark und die Spinalnervenwurzel. Die Dura mater spinalis bildet einen kräftigen Sack, der am Hinterhauptloch und in den Zwischenwirbellöchern verankert ist und bis zum zweiten Kreuzbeinwirbel reicht. Die Dura mater spinalis ist nicht mit dem Knochen des Wirbelkanals verbunden, sondern durch einen Zwischenraum von ihm getrennt. Der Raum ist mit Fettgewebe ausgefüllt und enthält einen starken Venenplexus. Das im Wirbelkanal gelegene Rückenmark endet auf Höhe des 1. oder 2. Lendenwirbels. Die weiche Rückenmarkshaut zieht jedoch als Endfaden des Rückenmarks weiter zur Rückfläche des Steißbeins, an der es befestigt ist.

Alle Spinalwurzeln, auch die der Cauda equina, sind von der weichen Rückenmarkshaut überzogen, die beim Austritt der Spinalnerven aus dem Wirbelkanal die beiden anderen Rückenmarkshäute einfach “mitnimmt”. Auf diese Weise sind die Spinalnerven beim Verlassen des Wirbelkanals auch von der harten Rückenmarkshaut und der Spinngewebshaut umhüllt.