Mozkové žíly ústí do intrakraniálních durálních žilních dutin, které nakonec ústí do vnitřních krčních žil na krku. Charakteristické rysy žilní drenáže mozku jsou následující:
- Žilní návrat v mozku nesleduje arteriální vzorec.
- Mozkové žíly mají neuvěřitelně tenké stěny v důsledku absence svalové tkáně ve vlastních stěnách.
- Mozkové žíly nemají žádné chlopně.
- Mozkové žíly probíhají především v subarachnoidálním prostoru.
- Mozkové žíly tvoří mozkové žíly, mozkové žíly a žíly mozkového kmene.
Mozkové žíly
Mozkové žíly odvodňují vnější povrch, respektive vnitřní oblasti mozkové hemisféry a dělí se na vnější (povrchové) a vnitřní mozkové žíly.
Vnější mozkové žíly
Vnější mozkové žíly odvodňují povrch (kůru) mozkové hemisféry a dělí se na 3 skupiny, tj.
- Vrchní.
- Střední.
- Vnitřní.
Vrchní mozkové žíly
Vrchních mozkových žil je asi 8-12 a odvodňují horní části superolaterálního a mediálního povrchu mozkové hemisféry. Stoupají vzhůru, prorážejí arachnoideu a procházejí subdurálním prostorem, aby přešly do horní sagitální dutiny. Přední žíly se otevírají v pravém úhlu, zatímco zadní se otevírají šikmo proti proudu krve v horním sagitálním sinu, čímž zabraňují svému selhání zvýšeným tlakem mozkomíšního moku.
Střední mozkové žíly
Střední mozkové žíly jsou 4, 2 na každé straně: povrchová střední mozková žíla a hluboká střední mozková žíla. 
Povrchová střední mozková žíla se nachází povrchově v laterálním sulku. Vpředu směřuje dopředu a odtéká do kavernózního sinu, zatímco vzadu interaguje společně s horním sagitálním sinem prostřednictvím horní anastomotické žíly (Trolardova) a s příčným sinem prostřednictvím dolní anastomotické žíly (Labbeho). Hluboká střední mozková žíla se nachází hluboko v laterálním sulku na ostrově vedle střední mozkové tepny. Probíhá směrem dolů a dopředu a spojuje se s přední mozkovou žílou a vytváří bazální žílu.
Dolní mozkové žíly
Dolní mozkové žíly jsou početné, ale menší. Odvádějí vodu z dolního povrchu a dolních částí mediálního a superolaterálního povrchu mozkové hemisféry do blízkých intrakraniálních durálních žilních dutin, např. příčného sinu.
Další žíly
Přední mozková žíla
Provází přední mozkovou tepnu kolem corpus callosum a vyprazdňuje části mediálního povrchu, které nelze vyprázdnit, do horní a dolní sagitální dutiny.
Základní žíla (Rosenthalova)
Vytváří se na bázi mozku v oblasti přední perforované substance spojením 3 žil:
- Přední mozková
- Hluboká střední mozková
- Pruhová žíla
Pruhová žíla vychází z přední perforované substance. Bazální žíla probíhá posteriorně kolem středního mozku, mediálně od uncus a parahippocampus a končí do velké mozkové žíly (Galénova) pod splenium corpus callosum. Kromě 3 formativních žil dostává bazální žíla přítoky z:
- Mozkové stopky.
- Uncus a parahippocampus.
- Struktura interpedunkulární jamky.
- Optický trakt a čichový trigon.
- Dolní roh postranní komory.
Vnitřní mozkové žíly
Existují pouze dvě vnitřní mozkové žíly, které se nacházejí 1 na každé straně střední čáry v tela choroidea 3. komory. 
Každá vnitřní mozková žíla je tvořena v interventrikulárním otvoru (Monro) sjednocením 3 žil:
- Thalamostriat
- Septal
- Choroidal
Dvě vnitřní mozkové žíly probíhají vzadu, 1 po obou stranách střední čáry, mezi 2 vrstvami tela choroidea 3. komory a spojují se pod splenium corpus callosum a vytvářejí velkou mozkovou žílu (Galénova), která ústí do přímé dutiny. Talamostriátní, septální a choroidální žíly jsou nejpodstatnější hluboké žíly mozku. Jak naznačují jejich názvy, thalamostriátní (striothalamická) žíla vyprazdňuje thalamus a bazální ganglia; septální žíla vyprazdňuje septum pellucidum a choroidální žíla vyprazdňuje plexus choroids.
Velká mozková žíla (Galénova)
Velká mozková žíla je pouze jedna žíla (asi 2 cm dlouhá). Vzniká spojením 2 vnitřních mozkových žil pod a za splavem corpus callosum. Okamžitě získává 2 bazální žíly a po krátkém zpětném průběhu se spojuje s dolní sagitální dutinou a vytváří přímou dutinu. Přítoky velké mozkové žíly jsou:
- Vnitřní mozkové žíly.
- Bazální žíly.
- Žíly z colliculi (tektum středního mozku).
- Žíly z mozečku a přilehlých částí týlních laloků mozku.
Žilní drenáž různých povrchů mozkové hemisféry
Žilní drenáž superolaterálního povrchu
Superolaterální povrch mozkové hemisféry vyprazdňují následující žíly:
- Superiorní mozkové žíly: Odvodňují horní část do horní sagitální dutiny.
- Dolní mozkové žíly:
Žilní drenáž dolní plochy
Dolní plochu mozkové hemisféry vyprazdňují dolní mozkové žíly:
- Dolní mozkové žíly z orbitální části: Odvádějí vodu do povrchových, středních a předních mozkových žil.
- Dolní mozkové žíly z tentoriální části: Odvodňují se do:
- Povrchová střední mozková žíla, která ústí do kavernózní dutiny, a bazální žíla, která ústí do přímé dutiny.
Žilní drenáž mediální plochy
Mediální plocha mozkové hemisféry je vyprazdňována těmito žilami:
- Superiorní mozkové žíly: Odvodňují horní část do horní sagitální dutiny.
- Dolní mozkové žíly: Odvádějí dolní část do dolního sagitálního sinu.
- Některé žíly ze zadní části: Tyto žíly ústí do velké mozkové žíly.
- Přední mozková žíla: Vyprazdňuje přední část.
- Závěrem lze říci, že povrchové žíly odtékají především do horní sagitální dutiny, která se nakonec vyprazdňuje do pravé vnitřní krční žíly. Na druhé straně hluboké žíly odtékají primárně do velké mozkové žíly, která se nakonec vyprazdňuje do levé vnitřní krční žíly.
Klinický význam
Subdurální krvácení
Vzniká v důsledku prasknutí mozkových žil v subdurálním prostoru. Mozkové žíly jsou roztrženy po středním úrazu hlavy, protože při průchodu subdurálním prostorem na cestě k odtoku do durálních žilních dutin mají malou oporu. Horní mozkové žíly jsou nejčastěji roztrženyv místě, kde přecházejí do horní sagitální dutiny. Příčinou je obvykle úder do přední nebo zadní části hlavy, který vede k nadměrnému předozadnímu posunu mozku uvnitř lebky. Mozkové žíly v subdurálním prostoru (tzv. přemosťující žíly) jsou proto nepřiměřeně natažené a roztržené. Subdurální krvácení je obvykle rozsáhlé v důsledku volného spojení mezi tvrdou plenou mozkovou a pavučnicí
.