Das Gehirn wird von einem Netzwerk feiner Blutgefäße durchzogen. Durch diese Blutgefäße, die sog. Kapillaren, wird das Gehirn u.a. mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt. Die Wände dieser Blutgefäße bilden zusammen die sog. Blut-Hirn-Schranke. Die oft anzutreffende Vorstellung, dass die Blut-Hirn-Schranke eine das Gehirn umschließenden "Hülle" darstellt, ist also unzutreffend.

Die Gefäßwände der Kapillargefäße, die die Blut-Hirn-Schranke bilden, weisen eine Besonderheit auf, die sie von anderen Blutgefäßen im Körper unterscheidet. Zwischen den benachbarten Gefäßwandzellen (sog. Kapillar-Endothelzellen) bestehen feste Verbindungen. Sie werden von speziellen Eiweißkomplexen gebildet und als "tight junctions" (dichte Verbindungen) bezeichnet. Diese Verknüpfungen behindern den Durchtritt von Stoffen zwischen den Zellen hindurch. Substanzen, die aus dem Blut ins Gehirn bzw. aus dem Gehirn ins Blut gelangen sollen, können nicht an den Zellen vorbei, sondern müssen mittels spezieller Transportsysteme durch die Gefäßwandzellen hindurch geschleust werden. Dieser somit kontrollierte Prozess ermöglicht einen gezielten Stoffaustausch zwischen Nervenzellen und Blut und schützt die Nervenzellen vor dem Eindringen schädlicher Substanzen.

Wird die Durchlässigkeit (die Permeabilität) der Kapillarwände erhöht, kann es theoretisch zu Übertritten unerwünschter Substanzen und als Folge dessen möglicherweise zu einer Schädigung der in diesem Bereich liegenden Nervenzellen kommen. Nicht zu vergessen in diesem Zusammenhang ist die Tatsache, dass die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke auch unter physiologischen (d. h. im Rahmen der normalen Lebensvorgänge liegenden) Bedingungen vorübergehenden Schwankungen unterliegt.

Wissenschaftlich unstrittig ist, dass bei wirksamen Temperaturerhöhungen im Gehirn die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke zunimmt. Dies geschieht bei Fieber, aber auch bei Temperaturerhöhungen bedingt durch hochfrequente elektromagnetische Felder (HF-EMF) mit Intensitäten deutlich oberhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte. Ob auch unterhalb dieser Grenzwerte eine Schädigung der Blut-Hirn-Schranke durch hochfrequente elektromagnetische Felder des Mobilfunks erfolgen kann, ist Gegenstand der Forschung.