Projekcje astrocytów obejmują również ściany naczyń krwionośnych, które są częścią krwi – barierę mózgową i często całkowicie otaczają te naczynia. Te wypustki, zwane astrocytycznymi końcowymi stopami, wydają się odgrywać kluczową rolę w tworzeniu bariery krew-mózg. Na przykład uważa się, że biorą udział w sygnalizacji, która skłania komórki śródbłonka do tworzenia ciasnych połączeń niezbędnych do stworzenia bariery krew-mózg. Wydaje się również, że pełnią wiele funkcji obejmujących utrzymanie bariery krew-mózg i być może przejściowe otwarcie bariery, aby umożliwić przenikanie ważnych substancji w szczególnych okolicznościach.
Podczas gdy większość naczyń krwionośnych w mózgu znajduje się w barierze krew-mózg, istnieją pewne obszary pozbawione bariery krew-mózg, co pozwala substancjom na swobodniejszy przepływ z krwi do mózgu i odwrotnie. Na przykład narządy okołokomorowe to grupa struktur pozbawionych bariery krew-mózg, które są skupione wokół komór mózgu. Uważa się, że naczynia krwionośne narządów okołokomorowych są z jakiegoś powodu bardziej przepuszczalne; na przykład tylna przysadka mózgowa musi uwalniać hormony bezpośrednio do krwiobiegu, a narząd podrzędny bierze udział w regulacji układu krążenia, co wymaga dostępu do układu krążenia w celu monitorowania poziomu hormonów we krwi.
Chociaż bariera krew-mózg jest ważną warstwą ochronną między krążeniem krwi obwodowej a mózgiem, w niektórych sytuacjach może być problematyczne, że dostęp do mózgu jest tak restrykcyjny. Na przykład w rzadkich przypadkach, gdy występuje infekcja mózgu, bariera krew-mózg bardzo utrudnia dostarczanie środków przeciwdrobnoustrojowych do mózgu; utrudnia również przechodzenie przeciwciał z organizmu do mózgu. Chociaż w takich przypadkach bariera krew-mózg może stanowić przeszkodę w leczeniu, to jednak ogólnie zapewnia ona niezbędny bufor między krążącą krwią w organizmie a mózgiem.