Hemato-thymusová bariéra je fyziologická histohematická bariéra mezi oběhovým systémem a brzlíkem , která chrání zrání T-lymfocytů před kontaktem s antigeny . Je tvořen epitelem subkapsulárních úseků brzlíku a kapilární sítí. Skládá se z endoteliálních buněk hemokapilár s bazální membránou, perikapilárního prostoru s jednotlivými lymfocyty, makrofágy a mezibuněčnou substancí a také epitelioretikulocytů s jejich bazální membránou. Když je bariéra porušena, mezi buněčnými elementy kortikální substance se také nacházejí jednotlivé plazmatické buňky, granulární leukocyty a žírné buňky. Někdy se v kortexu objevují ložiska extramedulární myelopoézy. Tato bariéra existuje pouze mezi kůrou brzlíku a lumen hemokapilár. v dřeni prošly T-lymfocyty fázemi třídění a zrání a nepředstavují pro tělo potenciální nebezpečí
Pouzdro a septa brzlíku jsou vnitřně vystlány epiteliálními buňkami brzlíku, které chrání brzlík před antigeny. Druhou vrstvu bariéry krev-thymus představuje bazální membrána epiteliálních buněk. Další tři vrstvy představují stěny kapilár obklopujících epiteliální buňky. Patří mezi ně perivaskulární pojivová tkáň , bazální membrána a kapilární endotel .