La pia madre è la più interna delle meningi (le altre sono l'aracnoide e la dura madre) ed è formata da un tessuto connettivo fibroso impermeabile sottile e traslucido, costituito da cellule appiattite disposte a formare due foglietti, uno interno e uno esterno. Questa membrana copre quasi l'intera superficie del cervello, eccetto fra i ventricoli, il foro di magendie, e i fori laterali di Luschka. La pia madre aderisce saldamente alla superficie del cervello e si collega in alcuni punti allo strato aracnoide, per questo le due membrana sono spesso indicate con il nome comune leptomeningi.