Kärlpermeabilitet, ofta i form av kapillärpermeabilitet eller mikrovaskulär permeabilitet, kännetecknar blodkärlens förmåga att tillåta flödet av små molekyler (läkemedel, näringsämnen, vatten, joner) eller till och med hela celler (lymfocyter på väg till ett inflammationsområde) in i och ut ur kärlet. Blodkärlens väggar är klädda av ett enda lager endotelceller. Luckorna mellan endotelcellerna (cellförbindelserna) är strikt reglerade beroende på vävnadens typ och fysiologiska tillstånd.
Det finns flera tekniker för att mäta kärlpermeabilitet för vissa molekyler. Till exempel kanulering av en enskild mikrovaskulär med en mikropipett, mikrovaskuläret perfunderas med ett visst tryck, ockluderas nedströms och sedan kommer hastigheten för vissa celler att relateras till permeabiliteten. En annan teknik använder intravital multifoton fluorescensmikroskopi där flödet relateras till fluorescensintensiteten och permeabiliteten uppskattas från Patlak-transformationen av intensitetsdata
I cancerforskningen är studiet av permeabiliteten hos den mikrovaskulatur som omger tumörer av stort intresse, eftersom kärlväggen är en barriär för stora molekyler in i tumörerna, kärlen kontrollerar den mikromiljö som påverkar tumörutvecklingen och förändringar i permeabiliteten kan tyda på kärlskador med läkemedel.
Ett exempel på ökad kärlpermeabilitet finns i den initiala lesionen vid parodontal sjukdom, där gingival plexus blir överfylld och dilaterad, vilket gör det möjligt för ett stort antal neutrofiler att extravasera och dyka upp i det junktionella epitelet och den underliggande bindväven.