เยื่อเพีย

เยื่อเพีย หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นใน (pia mater) เป็นเยื่อที่มีความบอบบางมาก อยู่ใกล้ชิดกับสมองและไขสันหลังมากที่สุด แนบไปกับกลีบ (gyrus) และร่อง (sulcus) ของสมอง เป็นเยื่อที่อยู่ชิดติดแน่นกับผิวของสมองและไขสันหลัง เยื่อเพียเป็นเยื่อที่บางมาก ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเส้นใย (fibrous tissue) ที่ถูกปกคลุมด้วยแผ่นของเซลล์แบนๆ ที่เชื่อว่าน้ำซึมผ่านไม่ได้ เยื่อเพียจะมีหลอดเลือดที่ทอดตัวไปตามสมองและไขสันหลัง และมีหลอดเลือดฝอยที่ทำหน้าที่เลี้ยงสมอง

เยื่ออะแร็กนอยด์

เยื่อที่อยู่ชั้นกลางเรียกว่า เยื่ออะแร็กนอยด์ หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นกลาง (arachnoid mater) ชื่อ อะแร็กนอยด์ (arachnoid) มีความหมายว่า คล้ายใยแมงมุม เนื่องจากเยื่อชั้นนี้มีลักษณะคล้ายกับใยแมงมุม ทำหน้าที่กันการกระทบกระเทือนต่อระบบประสาทกลาง เยื่ออะแร็กนอยด์มีลักษณะบาง ใส ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเส้นใยที่ถูกปกคลุมด้วยแผ่นของเซลล์แบนๆ ที่เชื่อว่าน้ำซึมผ่านไม่ได้เช่นเดียวกับเยื่อเพีย เยื่อนี้จะไม่แนบไปกับร่องหรือลอนสมองบนผิวสมอง และจะมองดูเป็นถุงหุ้มหลวมๆ ในบริเวณของสมองจะมีเส้นใยละเอียดจำนวนมาก เรียกว่า อะแร็กนอยด์ ทราบีคูลาร์ (arachnoid trabeculae) ที่ผ่านชั้นอะแร็กนอยด์ไปยังช่องว่างใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space) เพื่อเชื่อมกับเนื้อเยื่อของเยื่อเพีย

เยื่ออะแร็กนอยด์และเยื่อเพียอาจเรียกรวมกันว่า "เลปโตเมนิงซ์" (leptomeninges)

เยื่อดูรา

เยื่อดูรา หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นนอก (dura mater) [หรืออาจเรียกว่า meninx fibrosa หรือ "แพคีเมนิงซ์" (pachymeninx)] เป็นเยื่อที่หนาและทนทาน ใกล้กับกะโหลกศีรษะมากที่สุด ภายในมีหลอดเลือดขนาดใหญ่ซึ่งแตกแขนงออกเป็นหลอดเลือดฝอยในเยื่อเพีย ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเส้นใยชนิดหนา (dense fibrous tissue) และผิวด้านในปกคลุมด้วยเซลล์แบนๆ ชนิดเดียวกับที่อยู่บนผิวของเยื่อเพียและเยื่ออะแร็กนอยด์ดังที่กล่าวมาแล้ว เยื่อดูราเป็นถุงที่ปกคลุมเยื่ออะแร็กนอยด์ และอาจเปลี่ยนปลงรูปร่างไปทำหน้าที่ต่างๆ ได้หลากหลาย เยื่อดูราอาจถูกล้อมรอบและค้ำจุนไปด้วยช่องเลือดดำขนาดใหญ่ (venous channels) เรียกว่า dural sinuse ทำหน้าที่ขนส่งเลือดจากสมองไปยังหัวใจ

ช่องว่าง

ช่องว่างใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space) เป็นช่องว่างที่โดยทั่วไปอยู่ระหว่างเยื่ออะแร็กนอยด์และเยื่อเพีย ภายในมีน้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid)

โดยปกติแล้วเยื่อดูราจะอยู่ชิดกับกะโหลกศีรษะ หรือกระดูกอื่นๆ ของช่องในกระดูกสันหลังซึ่งเป็นที่อยู่ของไขสันหลัง เยื่ออะแร็กนอยด์จะติดกับเยื่อดูรา และเยื่อเพียจะติดกับเนื้อเยื่อของระบบประสาทกลาง เมื่อเกิดเหตุที่ทำให้เยื่อดูราและเยื่ออะแร็กนอยด์แยกจากกันเช่นจากอุบัติเหตุหรือความเจ็บป่วย จะเกิดช่องว่างใต้เยื่อดูรา (subdural space)