Az agy vénái az intrakraniális duralis vénás szinuszokba ürülnek, amelyek végül a nyak belső nyaki vénáiba ürülnek. Az agy vénás lefolyásának jellegzetes vonásai a következők:
- A vénás visszaáramlás az agyban nem követi az artériás mintát.
- Az agy vénái hihetetlenül vékony falúak, mivel saját falukban nincs izomszövet.
- Az agy vénái nem rendelkeznek szelepekkel.
- Az agy vénái elsősorban a subarachnoidalis térben futnak.
- Az agy vénái az agyi vénákat, a kisagyi vénákat és az agytörzs vénáit alkotják.
Az agyi vénák
Az agyi vénák az agyfélteke külső felszínét, illetve belső régióit vezeti le, és külső (felszíni) és belső agyi vénákra oszlanak.
Külső agyi vénák
A külső agyi vénák a félteke felszíni (kéreg) területét drainálják, és 3 csoportra oszthatók, nevezetesen:
Külső agyi vénák
.
- Superior.
- Middle.
- Inferior.
Superior agyi vénák
A felső agyi vénák száma kb. 8-12, és az agyfélteke superolateralis és medialis felületének felső részét vezeti le. Felfelé emelkednek, átszúrják az arachnoidalis mater-t, és a subduralis téren áthaladva a sinus sagittalis superiorba torkollnak. Az elülső vénák derékszögben, míg a hátsók ferdén nyílnak a sinus sagittalis superiorban a véráramlással szemben, így megakadályozzák, hogy a megnövekedett liquornyomás miatt meghibásodjanak.
középagyi vénák
A középagyi vénákból 4 van, minden oldalon 2: felületes középagyi véna és mély középagyi véna. 
A felületes középső agyi véna felületesen a sulcus lateralisban helyezkedik el. Elöl előrefelé fut, hogy a sinus cavernosusba folyjon, míg hátulról a sinus sagittalis superior anastomotikus vénán (Trolard) keresztül a sinus sagittalis superiorral és a sinus transversus inferior anastomotikus vénán (Labbe) keresztül a sinus transversusszal érintkezik. A mély középső agyi véna a középső agyi artéria mellett mélyen a sulcus lateralisban, az insulán helyezkedik el. Lefelé és előre fut, és az elülső agyi vénával egyesülve alkotja a bazális vénát.
Az alsó agyi vénák
Az alsó agyi vénák száma sok, de mérete kisebb. Ezek az agyfélteke alsó felszínét és az agyfélteke medialis és superolateralis felszínének alsó részeit a közeli intrakraniális duralis vénás sinusokba, pl. a sinus transversusba vezetik le.
Egyéb vénák
Előső agyi véna
Az elülső agyi artériát kíséri a corpus callosum körül, és a medialis felszín azon részeit üríti ki, amelyek nem tudnak a sinus sagittalis superiorba és inferiorba ürülni.
Bazális véna (Rosenthalé)
Az agyalapon, az elülső perforált anyag régiójában 3 véna egyesülésével jön létre:
- Előső agyi véna
- Mély középső agyi véna
- Sztriatális vénák
A striatális vénák az elülső perforált anyagból erednek. A bazális véna hátrafelé fut a középagy körül, medialisan az uncus és a parahippocampus mellett, és a corpus callosum spleniuma alatt végződik a nagy agyi vénába (Galeni véna). A formatív 3 vénán kívül a bazális véna a következő mellékágakat kapja:
- Cerebralis peduncle.
- Uncus és parahippocampus.
- A fossa interpeduncularis struktúrái.
- Optikus traktus és szaglótrigon.
- A laterális kamra alsó szarva.
Belső agyi vénák
Csak két belső agyi véna található 1 a középvonaltól mindkét oldalon a 3. kamra tela choroideájában. 
Minden belső agyi véna a foramen interventricularisnál (Monro) 3 véna egyesüléséből áll össze:
- Thalamostriat
- Septal
- Choroidal
A 2 belső agyi véna hátrafelé fut, 1 a középvonal mindkét oldalán, a 3. kamra 2 tela choroidea rétege között, és a corpus callosum spleniuma alatt egyesül, hogy létrehozza a nagy agyvénát (Galen), amely az egyenes sinusba ürül. A thalamostriatum, a septalis és a choroidalis vénák az agyvelő leglényegesebb mélyvénái. Amint nevük is jelzi, a thalamostriatális (striothalamikus) véna a talamuszt és a bazális ganglionokat, a septalis véna a septum pellucidumot, a choroidalis véna pedig a plexus chorioideát üríti ki.
Nagy agyi véna (Galéné)
A nagy agyi véna csak egy véna (kb. 2 cm hosszú). A corpus callosum spleniuma alatt és mögött 2 belső agyi véna egyesüléséből jön létre. Azonnal megkapja a 2 bazális vénát, és egy rövid hátrafelé haladás után csatlakozik a sinus sagittalis inferiorhoz, hogy létrehozza az egyenes sinust. A nagyagyi véna mellékágai a következők:
- Belső agyi vénák.
- Bazális vénák.
- Vénák a colliculiból (középagyi tektum).
- Vénák a kisagyból és a nagyagy nyakszirti lebenyének szomszédos részeiből.
Az agyfélteke különböző felületeinek vénás elvezetése
Az agyfélteke szuperolaterális felületének vénás elvezetése
Az agyfélteke szuperolaterális felületét a következő vénák ürítik:
- Felső agyi vénák: A felső részét a sinus sagittalis superiorba vezetik le.
- Alsó agyi vénák: Az alsó részt a felületes középső agyi vénába vezetik le, ugyanakkor néhány a posteroinferior részből a sinus transversusba folyik.
Az alsó felszín vénás elvezetése
Az agyfélteke alsó felszínét az alsó agyi vénák ürítik:
- Az alsó agyi vénák az orbitális részből: A felületes, a középső és az elülső agyi vénákba torkollnak.
- Az alsó agyi vénák a csáprészből: Ezek a következőkbe folynak: A koponyaalapon lévő vénás sinusokba, azaz a sinus cavernosusba, a sinus petrosus superiorba, az egyenes és a sinus transversusba.
- A felszínes középagyi véna, amely a sinus cavernosusba és a basalis véna, amely az egyenes sinusba torkollik.
A középső felszín vénás elvezetése
Az agyfélteke középső felszínét ezek a vénák ürítik:
- Felső agyi vénák: A felső részüket a sinus sagittalis superiorba vezetik le.
- Az alsó agyi vénák: Az alsó részt a sinus sagittalis inferiorba vezetik le.
- A hátsó rész egyes vénái: Ezek a vénák a nagyagyi vénába torkollnak.
- Az elülső agyi véna: Az elülső részbe ürül.
- Végeredményben a felületes vénák elsősorban a sinus sagittalis superiorba ürülnek, amely végül a jobb oldali véna jugularis internába ürül. Másrészt a mély vénák elsősorban a nagyagyi vénába ürülnek, amely végül a bal belső nyaki vénába ürül.
Klinikai jelentősége
Subdurális vérzés
Az agyi vénák szubdurális térben történő megrepedése miatt következik be. Az agyi vénák a fejet ért átlagos traumát követően szakadnak el, mert a subduralis téren való áthaladás közben útközben a duralis vénás sinusokba való lefolyásukhoz kevés támaszuk van. A felső agyi vénák leggyakrabban azon a ponton szakadnak el, ahol a sinus sagittalis superiorba torkollnak. Az ok általában a fej elülső vagy hátsó részét ért ütés, ami az agy túlzott anteroposterior elmozdulásához vezet a koponyán belül. Ezért a szubdurális térben lévő agyi vénák (úgynevezett hídvénák) indokolatlanul megnyúlnak és elszakadnak. A szubdurális vérzés általában kiterjedt a dura és az arachnoidea közötti szabad kapcsolat miatt.