Nervenfasern bestehen aus einer Reihe von Axonen. Axone sind meist nicht "nackt", sondern umhüllt von Myelin (ein Komplex aus Lipiden, Phosphor, Lipo-Protein und basischen Myelin), das im ZNS von spezialisierten Zellen, den Oligodendrozyten und im PNS von Schwann'schen Zellen gebildet wird. Sie sind in zartem BG eingebettet, das Endoneurium. Darin findet man Kapillaren und einzelne Makrophagen. Mehrere Nervenfasern werden zu einem Faszikel zusammengefasst, der von einem Perineurium umgeben ist. Das Perineurium ist die periphere Fortsetzung der Arachnoidea und besteht aus mehreren Schichten von flachen Zellen, die mit Schichten von kollagenen Fibrillen abwechseln. Wiederum verschiedene Faszikel werden als Nerv bezeichnet und vom bindegewebigen Epineurium umgeben, welches aus kollagenfaserigem Bindegewebe mit Fettzellen besteht und die Fortsetzung der Dura mater in der Peripherie ist.

Auch die periphere Nervenfaser ist von der Umgebung durch eine Diffusionsbarriere geschützt. Sie wird durch das Perineurium (entspricht zentral der Arachnoidea) aufrechterhalten, welches auf Grund seiner Tight junctions zwischen den perineuralen Zellen den Endoneuralraum vom übrigen Extrazellulärmilieu trennt. Die einzelne myelinisierte Nervenfaser ist von Schwann'schen Zellen umwickelt und hat ausserhalb der Myelinscheide eine Basalmembran, welche sich kontinuierlich aus der BM der Gliagrenzmembran des ZNS fortsetzt.