由致密结缔组织构成，厚而坚韧，形成一长筒状的硬脊膜囊。上方附于枕骨大孔边缘，与硬脑膜相续，向下在平第2骶椎高度形成一盲端，并借终丝附于 尾骨。
硬脊膜囊内有脊髓和31对脊神经根，每对脊神经根穿硬脊膜囊时被包被形成神经外膜，并与椎间孔周围的结缔组织紧密相连，起固定作用。
硬脑膜是脑组织表面最外面的一层膜性结构。大脑表面总共有三层被膜包绕，从外向内依次是硬脑膜、蛛网膜和软脑膜。一般来说，它们对大脑组织中有保护、支持和营养等多种作用。硬脑膜位于颅腔内，在枕骨大孔处与硬脊膜相连。
它有内外两层组成，外层实际是颅骨内面的骨膜，这一层有比较多的血管和神经。内层又被称之为脑膜层，相对比较薄。朝向蛛网膜的面层有一层扁平上皮细胞。这两层硬脑膜结构，在硬脑膜窦处互相分离，形成了硬脑膜窦。其他的地方紧密连接，不易分离。
