Бледный вид свежесрезанного белого вещества обусловлен миелином, который обволакивает его аксоны. Белое вещество состоит преимущественно из длинных миелинизированных волокон, которые соединяют различные области коры головного мозга, связывают кору с глубокими ядрами и спинным мозгом, а также соединяют два полушария.

К основным нервным трактам относятся мозолистое тело, внутренняя капсула и многочисленные ассоциативные пути, проходящие внутри каждого полушария. Поскольку миелин обеспечивает быструю проводимость, целостность белого вещества имеет важное значение для своевременной координации распределенных нейронных сетей. Диффузионная МРТ в настоящее время позволяет визуализировать и количественно оценивать эти тракты в живом мозге.

Заболевания, преимущественно поражающие белое вещество — рассеянный склероз, лейкодистрофии, заболевания мелких сосудов — приводят к нарушениям, отражающим разобщенность областей, которые обычно связаны между собой нервными путями. Возрастные изменения белого вещества также способствуют замедлению когнитивных функций. Понимание организации белого вещества стало столь же важным, как и картирование корковых областей, для объяснения как нормального функционирования, так и неврологических симптомов.

Повреждение критически важного тракта может нарушить его функцию, даже если сами корковые области остаются неповрежденными.