Układ naczyniowy mózgu i rdzenia może być podłożem wielu chorób. Zakrzepy w drobnych tętnicach oraz ich pęknięcia i wybroczyny krwi do tkanki mózgowej mogą pociągać za sobą – poza innymi schorzeniami – porażenia ruchowe i czuciowe zwane popularnie paraliżem. Różnice w ciśnieniu krwi również mogą powodować rozmaite objawy patologiczne, podobnie jak i zmiany w strukturze ścian naczyń. Naczynia krwionośne, których ściany są wrażliwe na bodźce bólowe są wreszcie odpowiedzialne za wiele przypadków bólu głowy (mózg i opona miękka są na ból niewrażliwe).
Jako uzupełnienie krążenia krwi występuje w mózgu kręgowców krążenie płynu mózgowo-rdzeniowego. Płyn ten wypełnia komory mózgowe oraz przestrzeń podpajęczynówkową. Jest to ciecz przejrzysta, bez elementów komórkowych, zawierająca składniki podobne jak osocze krwi. W szczególności zawiera ten płyn około 10-30 mg°/o białka, dużo małodrobinowego albuminu, cukru nieco mniej, a soli nieco więcej niż surowica krwi.
Płyn mózgowo-rdzeniowy powstaje w ścianach komór (ryc. 61}, a jako miejsce tworzenia się przyjmuje się powszechnie ściany splotu naczynia- stego komór bocznych i komory III (str. 90). Stąd, przesuwamy ruchem rzęsek komórek wyściólki (ependymy) przechodzi płyn mózgowo-rdzeniowy (ryc. 61) przez wodociąg do komory IV, a następnie przez otwór Magendiego przedostaje się do przestrzeni podpajęczynówkowej. Z niej przenika do naczyń żylnych.