autoregulacja przepływu krwi oznacza wewnętrzną zdolność organu lub łóżka naczyniowego do utrzymania stałej perfuzji w obliczu zmian ciśnienia krwi. Alternatywnie, autoregulację można zdefiniować w kategoriach zmian oporu naczyniowego lub po prostu zmian kalibru tętnic, gdy zmienia się ciśnienie krwi lub ciśnienie perfuzji. Chociaż znany w prawie każdym łóżku naczyniowym, autoregulacja i jej zaburzenia przez chorobę przyciąga szczególną uwagę w polu naczyń mózgowych. Podstawowy mechanizm autoregulacji mózgowego przepływu krwi (CBF) jest kontrowersyjny. Najprawdopodobniej zmiany w naczyniu autoregulacyjnym są pośredniczone przez interakcję między mechanizmami miogennymi i metabolicznymi. Wpływ nerwów okołonaczyniowych i ostatnio śródbłonka naczyniowego był również przedmiotem intensywnych badań. Autoregulacja CBF zazwyczaj działa między średnim ciśnieniem krwi rzędu 60 i 150 mm Hg. Granice te nie są całkowicie ustalone, ale mogą być modulowane przez współczulną aktywność nerwową, układ naczyniowy renina-angiotensyna i każdy czynnik (zwłaszcza zmiany napięcia dwutlenku węgla w tętnicach), który zmniejsza lub zwiększa CBF. Stany chorobowe mózgu mogą upośledzać lub likwidować autoregulację CBF. Tak więc, autoregulacja jest tracona w przypadku ciężkiego urazu głowy lub ostrego udaru niedokrwiennego, pozostawiając ocalałą tkankę mózgową niezabezpieczoną przed potencjalnie szkodliwym wpływem zmian ciśnienia krwi. Podobnie, autoregulacja może zostać utracona w otoczeniu zajmującej przestrzeń zmiany mózgu, czy to guza, czy krwiaka. W wielu takich stanach chorobowych, autoregulacja może być odzyskana przez hiperwentylacyjną hipokapnię. Autoregulacja może być również zaburzona w niedotlenieniu mózgu noworodków i infekcjach ośrodkowego układu nerwowego, ale wydaje się być nienaruszona w rozprzestrzenianiu się depresji i migreny, pomimo upośledzenia chemicznej i metabolicznej kontroli CBF. W przewlekłym nadciśnieniu, granice autoregulacji są przesunięte w kierunku wysokiego ciśnienia krwi. Z drugiej strony uważa się, że ostra encefalopatia nadciśnieniowa jest spowodowana niewydolnością autoregulacyjną przy bardzo wysokim ciśnieniu. W długotrwałej cukrzycy może wystąpić przewlekłe upośledzenie autoregulacji CBF, prawdopodobnie z powodu mikroangiopatii cukrzycowej.