Mỗi dây thần kinh được bao phủ bên ngoài bởi một lớp dày đặc các mô liên kết, vỏ dây thần kinh. Bên dưới đây là một lớp tế bào phẳng, bao ngoài bó sợi thần kinh, tạo thành một ống bọc hoàn chỉnh xung quanh một bó sợi trục. Vách màng đáy kéo dài vào dây thần kinh và chia nó thành nhiều bó sợi. Bao quanh mỗi sợi như vậy là mô nội thần kinh. Điều này tạo thành một ống không bị vỡ từ bề mặt của tủy sống đến mức mà sợi trục đồng bộ với các sợi cơ của nó, hoặc kết thúc ở các thụ thể cảm giác . Mô nội thần kinh bao gồm một lớp lót bên trong được gọi là glycocalyx và một lớp lưới bên ngoài, gồm các sợi collagen mỏng manh. [2] Các dây thần kinh bị bó lại và thường đi kèm cùng với các mạch máu, vì các tế bào thần kinh của một dây thần kinh có nhu cầu năng lượng khá cao.

Trong vỏ dây thần kinh (endoneurium), các sợi thần kinh riêng lẻ được bao quanh bởi một chất lỏng protein thấp gọi là chất lỏng nội sinh. Điều này hoạt động theo cách tương tự như dịch não tủy trong hệ thống thần kinh trung ương và tạo thành một hàng rào thần kinh máu tương tự như hàng rào máu não . [3] Do đó, các phân tử được ngăn chặn qua máu vào chất lỏng nội sinh. Trong quá trình phát triển phù thần kinh do kích thích dây thần kinh (hoặc chấn thương), lượng dịch nội mạc có thể tăng lên tại vị trí kích thích. Sự gia tăng chất lỏng này có thể được hình dung bằng cách sử dụng hình ảnh thần kinh cộng hưởng từ, và do đó, hình ảnh thần kinh MR có thể xác định kích thích thần kinh và / hoặc chấn thương.