Kraniovertebralni venski sustav čine kranijalne i kralježnične vene. Ove vene su međusobno povezane i nemaju zalistaka, što omogućava tok krvi u oba smjera. Kranijalnim venama pripadaju vene mozga, sinus tvrde moždane ovojnice, diploične i emisarne vene, dok kralježničnim venama pripada vanjski i unutarnji vertebralni splet te bazivertebralne vene. Iz kraniovertebralnog venskog sustava krv odvode vv. vertebrales, vv. intercostales postt., vv. lumbales i v. sacralis lat. u sustave gornje i donje šuplje vene izravno ili putem sustava vene azigos. Kraniovertebralni venski sustav s ostalim sustavima tvori brojne anastomoze koje u patološkim uvjetima predstavljaju kolateralni put krvi ka srcu i omogućuju izravno širenje neoplazmi iz prsne, trbušne i zdjelične šupljine u područje kranijuma i kralježnice. Osim toga, značajna je uloga kranijalnih vena i vena gornjih dijelova dišnog sustava u selektivnom rashlađivanju mozga, što je osobito značajno u hipertermiji.