Vaskulær permeabilitet, ofte i form af kapillærpermeabilitet eller mikrovaskulær permeabilitet, karakteriserer en blodkarvægs evne til at tillade strømmen af små molekyler (lægemidler, næringsstoffer, vand, ioner) eller endog hele celler (lymfocytter på vej til et betændelsessted) ind og ud af karret. Blodkarvæggene er beklædt af et enkelt lag endothelceller. Mellemrummene mellem endotelcellerne (celleforbindelser) er strengt reguleret afhængigt af vævets type og fysiologiske tilstand.
Der findes flere teknikker til at måle vaskulær permeabilitet for bestemte molekyler. F.eks. kan man kanalisere et enkelt mikrokar med en mikropipette, perfundere mikrokarret med et bestemt tryk, okkludere det nedstrøms, og derefter vil hastigheden af nogle celler blive relateret til permeabiliteten. En anden teknik anvender multiphoton fluorescens intravital mikroskopi, hvorved strømmen relateres til fluorescensintensiteten, og permeabiliteten estimeres ud fra Patlak-transformationen af intensitetsdataene
I kræftforskningen er undersøgelsen af permeabiliteten i mikrovaskulaturen, der omgiver tumorer, af stor interesse, da karvæggen er en barriere for store molekyler ind i tumorerne, karrene styrer det mikromiljø, der påvirker tumorudviklingen, og ændringer i permeabiliteten kan indikere vaskulær skade med lægemidler.
Et eksempel på øget vaskulær permeabilitet er i den indledende læsion af parodontose, hvor gingival plexus bliver engorged og dilateret, hvilket gør det muligt for et stort antal neutrofiler at ekstravasere og dukke op i junctionalepitelet og det underliggende bindevæv.