मेंदूतील रचना फार क्लिष्ट असते. त्यात अशा अनेक गोष्टी असतात त्यामुळे त्याचे कार्य अव्याहतपणे नीट सुरू राहते. यातील प्रमस्तिष्कमेरु द्रव हा पारदर्शक व रंगहीन द्रव असतो. मेंदूतील निलयांमध्ये प्रमस्तिष्कमेरु द्रव निर्माण होतो आणि निलयांना जुळलेल्या मस्तिष्क वाहिन्यांद्वारे मेंदू आणि मेरुरज्जूमध्ये अभिसरीत होत असतो. कोणत्याही क्षणाला प्रमस्तिष्कमेरु द्रवाचे आकारमान सुमारे १५० मिली लीटर असते. त्याची सतत क्षती आणि भरपाई होत असते आणि प्रत्येक पाच ते सहा तासांनी त्याची नवर्निमिती होत असते.List of arteries in the blood-supplying brain
मेंदूला ऑक्सिजनयुक्त रक्तपुरवठा दोन करोटीय धमन्या आणि दोन कशेरू धमन्या अशा चार धमन्यांद्वारे होतो. प्रत्येक करोटीय धमनी कवटीच्या शंखास्थीमधील नलिकेतून कवटीमध्ये शिरते. त्यानंतर ही धमनी मेंदूच्या तळाशी दोन शाखांमध्ये विभागली जाते. या धमन्यांद्वारे कान, डोळा, पियुषिका ग्रंथी, तसेच प्रमस्तिष्क गोलार्धांना रक्त पुरविले जाते. या धमन्या पाच सेकंद बंद पडल्यास बेशुद्धी येते आणि वीस सेकंद बंद पडल्यास चेतासंस्थेचे गंभीर विकार होऊ शकतात.
उजव्या व डाव्या कशेरू धमन्या या उजव्या व डाव्या गळ्याच्या हाडाखालील धमन्यांपासून निघतात, कवटीच्या तळाशी असलेल्या बृहत्‌ रंध्रातून कवटीत शिरतात. तेथून एक उजवीकडे व एक डावीकडे अशा दोन शाखा निघतात. पुढे या शाखा एकत्र येऊन तल धमनी बनते. तल धमनीपासून अनेक शाखा निघून अनुमस्तिष्क, मस्तिष्क पुच्छ, अनुमस्तिष्क सेतू आणि प्रमस्तिष्क यांना रक्त पुरविले जाते.
दोन करोटीय धमन्या आणि दोन कशेरू धमन्या या चार धमन्या मेंदूच्या तळाशी जोडल्या जाऊन एक वलय झालेले असते, त्याला विलीस वलय म्हणतात. मानवी शरीरात धमनी-धमनी, शीर-शीर यांचे विलिस वलयासारखे जोड किंवा संमीलने दिसून येतात. या जोडांचे उद्दिष्ट एकाच ऊतीला एकापेक्षा अधिक मार्गांनी रक्तपुरवठा करणे हे असते. या अतिरिक्ततेमुळे एखादा मार्ग बंद झाल्यास दुसरा मार्ग उपलब्ध होतो. त्यामुळे रक्तपुरवठा खंडित होत नाही.