Le système nerveux central (SNC) est une structure complexe dont l'homéostasie et l'intégrité sont préservées grâce à la barrière hémato-encéphalique (BHE). Celle-ci gouverne les échanges physiologiques et protège le cerveau des agressions extérieures. Elle est formée par des cellules endothéliales unies entre elles par des jonctions serrées, d'où une résistance électrique très élevée, qui confèrent à l'endothélium cérébral son imperméabilité. De plus, la présence de transporteurs d'efflux comme la glycoprotéine P (P-Gp) permet d'exclure certains composés. La capacité d'un médicament à passer la BHE est considérée comme un facteur clé dans le drug design. Pour passer du sang vers le cerveau, un médicament actif sur le SNC doit obligatoirement traverser l'endothélium cérébral. Par contre, une faible pénétration de la BHE est souhaitable pour d'autres médicaments afin de minimiser les éventuels effets secondaires liés au SNC