Det blege udseende af friskskåret hvid substans kommer fra myelinen, der omslutter dens axoner. Hvid substans består primært af langtrækkende myeliniserede fibre, der forbinder forskellige kortikale områder, forbinder cortex med dybe kerner og rygmarv og forbinder de to hemisfærer.

De vigtigste områder omfatter corpus callosum, den indre kapsel og de mange associationsveje, der løber inden for hver hemisfære. Fordi myelin muliggør hurtig ledning, er integriteten af ​​den hvide substans afgørende for rettidig koordinering af distribuerede neurale netværk. Diffusions-MRI gør det nu muligt at visualisere og kvantificere disse områder i den levende hjerne.

Sygdomme, der fortrinsvis angriber den hvide substans – multipel sklerose, leukodystrofier, karsygdomme i små kar – producerer underskud, der afspejler en afbrydelse af de områder, som tarmkanalen normalt forbinder. Aldersrelaterede ændringer i den hvide substans bidrager også til kognitiv opbremsning. Forståelse af den hvide substans' organisation er blevet lige så vigtig som kortlægning af kortikale områder for at forklare både normal funktion og neurologiske symptomer.

En læsion i en kritisk trakt kan forstyrre en funktion, selv når de kortikale områder i sig selv forbliver intakte.