Das zentrale Nervensystem besteht aus vielen Faktoren, aber die wichtigsten sind das Gehirn und das Rückenmark. Weiße Substanz bildet Teile des Gehirns und des Rückenmarks und erleichtert die Kommunikation zwischen der grauen Substanz und dem Rest des Körpers. Es kann in den inneren Schichten des Kortex, der Sehnerven und der zentralen und unteren Teile des Gehirns sowie des Rückenmarks gefunden werden.
Die weiße Substanz besteht hauptsächlich aus Axonen von Nervenzellen und ist voll von Myelin, einem weißlichen Fettmaterial. Es leitet seinen Namen von seiner Farberscheinung ab, die bei Belichtung weiß ist. Es arbeitet mit der grauen Substanz, einem nicht myelinisierten Teil des Gehirns, der dafür verantwortlich ist, sensorische und motorische Reize an das zentrale Nervensystem zu senden, um eine Reaktion zu erzeugen. Eine Analogie zum Zusammenwirken der beiden Arten von Materie ähnelt dem Zusammenwirken der Zentraleinheit und der Kabel eines Computers. In dieser Analogie ist die graue Substanz die CPU und die weiße Substanz die Kabel, die die CPU mit anderen Teilen verbinden.
Bis vor kurzem legten Mediziner und Forscher nicht viel Wert auf die weiße Substanz. Als jedoch Erkrankungen wie Demenz und Alzheimer immer offensichtlicher wurden, wurde es für Forscher interessant. Erkrankte weiße Substanz kann das zentrale Nervensystem beeinträchtigen, genauso wie gebrochene oder kurzgeschlossene Kabel Probleme mit einem Computernetzwerk verursachen würden.
Eine Krankheit, die überwiegend mit der weißen Substanz assoziiert wird, ist Multiple Sklerose (MS). Die meisten mit MS assoziierten Läsionen treten aufgrund einer Entzündung auf, die eine Zerstörung des Myelins verursacht, das die Axone umgibt.
Obwohl noch vieles über das Gehirn und viele neurodegenerative Erkrankungen unbekannt ist, verbessern Fortschritte in der medizinischen Bildgebung allmählich die Fähigkeit, die weiße Substanz zu untersuchen und unterbrochene Verbindungen zu finden und diese Regionen des Gehirns zu schädigen oder zu erkranken.