Die Blut-Hirn-Schranke kann ihre Schutzfunktion durch verschiedene Prozesse verlieren. Dazu zählen z. B. eine Hirnhautentzündung, Hirntumoren oder Schlaganfälle. Auch Bakteriengifte, Viren, Sauerstoffmangel, Alkoholmissbrauch und manche Drogen können die Blut-Hirn-Schranke durchlässiger machen. In leichten Fällen führt dies zu Kopfschmerzen und Schwindel, in schweren Fällen zu Hirnschwellungen, Lähmungen, Atemproblemen und Bewusstseinsstörungen.