Nižší aspekt lidského mozku ukazuje arteriální vzor
Cerebrální cirkulace označuje pohyb krve sítí krevních cév zásobujících mozek. Tepny dodávají okysličenou krev, glukózu a další živiny do mozku a žíly nesou neokysličenou krev zpět do srdce, čímž odstraňují oxid uhličitý, kyselinu mléčnou a další metabolické produkty. Vzhledem k tomu, že mozek je velmi zranitelný vůči kompromisům ve svém krevním zásobení, má mozkový oběhový systém mnoho pojistek. Selhání těchto pojistek má za následek mozkové cévní příhody, běžně známé jako mrtvice. Množství krve, které mozkový oběh nese, je známé jako mozkový krevní oběh.
Následující popis je založen na idealizované lidské mozkové cirkulaci. Vzorec cirkulace a její názvosloví se mezi organismy liší.
Existují čtyři mozkové tepny. Největší jsou dvě vnitřní krční tepny, levá a pravá větve společných krčních tepen na krku, které vstupují do lebky, na rozdíl od vnějších krčních větví, které zásobují obličejové tkáně. Dvě menší tepny jsou vertebrální tepny, které se větví z podklíčkových tepen, které zásobují především ramena, boční hrudník a paže.
Uvnitř lebky, kde sídlí mozek, se obě vertebrální tepny spojují do bazilární tepny, která je umístěna pod mozkovým kmenem a primárně jej zásobuje.
Obě vnitřní krční tepny, uvnitř a podél podlahy mozkové klenby, jsou propojeny přední komunikující tepnou. Navíc obě vnitřní krční tepny jsou propojeny s bazilární tepnou prostřednictvím dvoustranných zadních komunikujících tepen.
Willisův kruh, který je dlouho považován za důležitý anatomický cévní útvar, zajišťuje záložní cirkulaci do mozku. V případě, že je jedna ze zásobovacích tepen ucpaná, Willisův kruh zajišťuje propojení mezi vnitřními krčními tepnami a bazilární tepnou podél podlahy mozkové klenby a poskytuje krev tkáním, které by se jinak staly ischemickými.
Žilní drenáž mozku může být rozdělena do dvou podskupin: povrchová a hluboká. Povrchový systém se skládá z durální žilní dutiny, které mají stěnu složenou z tvrdé pleny mozkové na rozdíl od tradiční žíly. Durální dutiny jsou proto umístěny na povrchu mozku. Nejvýznamnější z těchto dutin je nadřazený sagitální sinus, který teče v sagitální rovině pod střední linií mozkové klenby, posteriorně a podřadně k torkule, a tvoří tak konfuzi dutin, kde se povrchová drenáž spojuje s dutinou, která primárně odvádí hluboký žilní systém. Odtud se dvě příčné dutiny rozdvojují a cestují laterálně a podřadně v křivce ve tvaru S, které tvoří sigmoidní dutiny, které dále tvoří dvě krční žíly. V krku jsou krční žíly paralelní s vzestupným chodem krčních tepen a odvádějí krev do duté žíly. Hluboká žilní drenáž se skládá především z tradičních žil uvnitř hlubokých struktur mozku, které se spojují za středním mozkem a tvoří Galénovu žílu. Tato žíla se spojuje s dolním sagitálním sinem a vytváří tak Rovný sinus, který se pak spojuje s povrchovým žilním systémem zmíněným výše na Konfuenci dutin.