Кровно-мозговой (гематоэнцефалический) барьер (BBB) — это высокоселективная система фильтрации, которая защищает мозг от потенциально опасных веществ из кровотока, пропуская при этом необходимые (кислород, глюкозу). Чтобы психоактивное вещество подействовало, оно должно быть способно преодолеть этот барьер. Липофильность (жирорастворимость) является ключевым свойством. Высоко липофильные молекулы, такие как диацетилморфин (героин) или THC, легко проникают в мозг, вызывая быстрый и мощный эффект. Менее липофильные, как морфин, проходят через BBB медленнее. Некоторые вещества, как дофамин, практически не могут пересечь барьер, поэтому для повышения его уровня используются его предшественники, как L-DOPA.