新鲜切开的白质呈苍白色，这是由于包裹其轴突的髓鞘所致。白质主要由长程有髓纤维组成，这些纤维连接不同的皮层区域，将皮层与深部核团和脊髓连接起来，并将两个半球相互连接。

主要神经束包括胼胝体、内囊以及贯穿每个半球的众多联络通路。由于髓鞘能够促进快速传导，因此白质的完整性对于分布式神经网络的及时协调至关重要。扩散磁共振成像技术现在能够对活体大脑中的这些神经束进行可视化和量化分析。

一些优先侵袭白质的疾病——例如多发性硬化症、脑白质营养不良和小血管疾病——会导致功能障碍，反映出正常连接区域的神经通路断裂。白质的年龄相关性改变也会导致认知功能减退。因此，了解白质的结构对于解释正常功能和神经系统症状的重要性，与绘制皮层区域图谱不相上下。

即使皮层区域本身完好无损，关键神经束的损伤也会扰乱其功能。