A ativação dos receptores canabinóides diminui a emese, a inflamação, a secreção de ácido gástrico e a motilidade intestinal. A capacidade de modular a permeabilidade intestinal na inflamação pode ser importante na terapia destinada a manter a integridade da barreira epitelial. O objetivo do presente estudo foi determinar se os canabinóides modulam o aumento da permeabilidade associada à inflamação in vitro. Monocamadas confluentes de células Caco-2 foram tratadas por 24 h com IFNγ e TNFα (10 ng·mL−1). A permeabilidade da monocamada foi medida usando resistência elétrica transepitelial e medições de fluxo. Os canabinóides foram aplicados apicalmente ou basolateralmente após o estabelecimento da inflamação. Os potenciais mecanismos de ação foram investigados usando antagonistas para CB1, CB2, TRPV1, PPARγ e PPARα. Um papel para o sistema endocanabinóide foi estabelecido usando inibidores da síntese e degradação de endocanabinóides. Δ9-Tetrahidrocanabinol (THC) e canabidiol aceleraram a recuperação da permeabilidade aumentada induzida por citocinas; um efeito sensível ao antagonismo do receptor CB1. A anandamida e o 2-araquidonilglicerol aumentaram ainda mais a permeabilidade na presença de citocinas; este efeito também foi sensível ao antagonismo CB1. Nenhum papel para o receptor CB2 foi identificado nesses estudos. A co-aplicação de THC, canabidiol ou um antagonista de CB1 com as citocinas melhorou seu efeito na permeabilidade. A inibição da degradação dos endocanabinóides piorou, enquanto a inibição da síntese de endocanabinóides atenuou o aumento da permeabilidade associada à inflamação. Esses achados sugerem que os endocanabinóides produzidos localmente, atuando por meio dos receptores CB1, desempenham um papel na mediação de alterações na permeabilidade com a inflamação, e que os fitocanabinóides têm potencial terapêutico para reverter a permeabilidade intestinal desordenada associada à inflamação.