Η σκληρή μήνιγγα ή παχυμήνιγγα, είναι το εξώτερο περίβλημα του Κ.Ν.Σ. που εφάπτεται του περιοστέου του κρανίου, ενώ στο νωτιαίο σωλήνα εφάπτεται των οδοντωτών συνδέσμων. Μεταξύ αυτής και της υποκείμενης αραχνοειδούς μήνιγγας διακρίνεται ο υποσκληρίδιος χώρος που περιέχει μικρή ποσότητα Ε.Ν.Υ. Ο επισκληρίδιος χώρος , περιέχει χαλαρό, ινολιπώδη ιστό και φλεβικά αγγεία Σε μερικές περιοχές, εξικνούνται ινώδη διαφράγματα από τη σκληρή μήνιγγα προς το εσωτερικό του κρανίου, όπως το δρέπανο και το σκηνίδιο της παρεγκεφαλίδας, που χωρίζουν βασικές περιοχές του εγκεφάλου. Ιστολογικά, η σκληρή μήνιγγα αποτελείται από πυκνό ινοκολλαγονώδη ιστό που εξωτερικά καλύπτεται από επίπεδα μηνιγγοθηλιακά κύτταρα.

Σύμφωνα με πρόσφατες ηλεκτρονιομικροσκοπικές μελέτες, η σκληρή και η υποκείμενη αραχνοειδής μήνιγγα, στο ζώντα οργανισμό, αποτελούν ένα συνεχή ιστό με σπάνιες, αλλά υπαρκτές, δομικές συνδέσεις. Δυστυχώς, αυτές οι συνδέσεις σπάνια είναι ορατές σε παρασκευάσματα ρουτίνας.