Blady wygląd świeżo przeciętej istoty białej pochodzi z mieliny otaczającej jej aksony. Istota biała składa się głównie z dalekosiężnych włókien mielinowych, które łączą różne obszary kory mózgowej, łączą korę z jądrami głębokimi i rdzeniem kręgowym oraz łączą obie półkule.

Do głównych szlaków nerwowych należą spoidło wielkie, torebka wewnętrzna oraz liczne szlaki asocjacyjne przebiegające w obrębie każdej półkuli. Ponieważ mielina umożliwia szybkie przewodzenie, integralność istoty białej jest niezbędna do sprawnej koordynacji rozproszonych sieci neuronowych. Dyfuzyjny rezonans magnetyczny (MRI) umożliwia obecnie wizualizację i ocenę ilościową tych szlaków w żywym mózgu.

Choroby, które atakują przede wszystkim istotę białą – stwardnienie rozsiane, leukodystrofie, choroby małych naczyń – powodują deficyty, które odzwierciedlają rozłączenie regionów, które normalnie łączą te szlaki. Zmiany w istocie białej związane z wiekiem również przyczyniają się do spowolnienia funkcji poznawczych. Zrozumienie organizacji istoty białej stało się równie ważne, jak mapowanie obszarów korowych, dla wyjaśnienia zarówno prawidłowego funkcjonowania, jak i objawów neurologicznych.

Uszkodzenie krytycznego szlaku może zaburzyć jego funkcjonowanie, nawet jeśli same obszary korowe pozostają nienaruszone.