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  呈網狀的軟腦膜是一層幾乎覆蓋了整個大腦表面的半透明薄膜,並且僅在腦室、腦室正中孔和外側孔的開口處中不存在。軟腦膜牢固地粘附在大腦的表面,並且鬆散地連線到蛛網膜層,故而這些膜也可被稱為軟膜蜘蛛膜(pia arachnoid)或Leptomeninges。蛛網膜層和軟腦膜之間存在著蛛網膜下腔,而蛛網膜下腔則包含著樑(trabeculae)或纖維狀細絲,連線時能為蛛網膜層和軟腦膜兩層帶來穩定性,從而保護腦脊液中的蛋白質、電解質、離子及葡萄糖,並且使其運動。有生物學家通過電子顯微鏡進行研究,證明軟腦膜是由臍帶血和血管形成的。由軟腦膜形成的皺襞突入腦室內,形成能夠分泌腦脊液的脈絡叢。脈絡叢上皮細胞與其之間的緊密連線構成了血-腦脊液屏障(bloodcerebrospinal fluid barrier),負責血液與腦脊液之間的物質轉運。軟腦膜與室管膜上皮及軟膜下膠質膜共同構成了腦脊液-腦實質屏障(cerebrospinal fluid-brain barrier),其表面分佈著多種受體和轉運因子。此外,軟腦膜能夠橫跨脊髓的神經組織,並且沿著大腦的大腦皮質裂隙延伸。它通常分為兩類,即脊軟膜(pia mater spinalis)及pia mater encephali。
軟腦膜(pia mater、pia)是腦被膜的最內層,可以滲透水和少量溶質。