Las neuronas cerebrales necesitan un medio controlado o de otra forma su función normal sería imposible. La barrera hematoenfálica protege al tejido cerebral de las sustancias perjudiciales de la sangre y los procesos de transporte del plexo carotideo y del endotelio capilar cerebral ayudan a proporcionar un medio adecuado. Uno de los resultados más importantes de este sistema de control del líquido cerebral es la concentración baja de los iones de potasio en el líquido intersticial cerebral. Se ha comprobado que incluso cuando el potasio sanguíneo circulante aumenta a valores de casi el doble de lo normal, su concentración en el límite cefalorraquideo permanece en valores normales. En consecuencia, el sistema de barrera, junto con su transporte de potasio mediado por un transportador, no sólo conserva una concentración baja de postasio, sino que también la sostiene en un nivel muy constante, permitiendo que las neuronas generen potenciales eléctricos muy bajos que no cambian con los cambios producidos en el resto del organismo.
Esta barrera también impide que penetren de la sangre al cerebro sustancias como la acetilcolina, noradrenalina, dopamina y glicina, aunque sus concentraciones sean muy altas en la sangre circulante. Este hecho es muy importante porque todas son sustancias transmisoras sinápticas muy potentes y podrían tener efectos perjudiciales para la función cerebral.