मस्तिष्क के ताज़ा कटे हुए ऊतक में दो अलग-अलग रंग दिखाई देते हैं। धूसर पदार्थ मुख्य रूप से तंत्रिका कोशिकाओं, डेंड्राइट्स, बिना माइलिन वाले एक्सोन और उनके बीच के सिनैप्स से बना होता है। यह बाहरी कॉर्टिकल परत बनाता है और साथ ही गहरे नाभिकों और रीढ़ की हड्डी के केंद्रीय कोर में भी पाया जाता है।

क्योंकि सिनेप्स यहाँ केंद्रित होते हैं, इसलिए ग्रे मैटर तंत्रिका गणना का प्राथमिक केंद्र है। कॉर्टिकल ग्रे मैटर विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं और उनके जुड़ावों वाली परतों में संगठित होता है। जीवनकाल के दौरान ग्रे मैटर की मोटाई और अखंडता में परिवर्तन होता है और कई तंत्रिका संबंधी और मानसिक स्थितियों में यह प्रभावित होता है; आधुनिक इमेजिंग तकनीक जीवित व्यक्तियों में इन परिवर्तनों का मात्रात्मक मापन करती है।

इसके विपरीत, श्वेत पदार्थ में लंबी दूरी तक फैले माइलिनयुक्त अक्षन होते हैं जो धूसर पदार्थ के दूरस्थ क्षेत्रों को जोड़ते हैं। दोनों भाग आवश्यक हैं, फिर भी अधिकांश स्थानीय प्रक्रिया और प्लास्टिसिटी धूसर पदार्थ में ही होती है। कोशिका निकायों को उजागर करने वाले ऊतकीय दागों का उपयोग एक सदी से भी अधिक समय से धूसर पदार्थ की संरचना का मानचित्रण करने के लिए किया जाता रहा है।

उम्र बढ़ने और बीमारी के दौरान ग्रे मैटर की मात्रा में कमी अक्सर संज्ञानात्मक गिरावट से संबंधित होती है।