De witte stof van de hersenen bevindt zich onder de oppervlakte grijze stof of hersenschors van de hersenen. Witte stof bestaat uit zenuwcelaxonen, die zich uitstrekken vanaf de neuron cellichamen van grijze stof. Deze axonvezels vormen verbindingen tussen zenuwcellen. De zenuwvezels van de witte stof dienen om de cerebrum met verschillende hersengebieden en ruggengraat.
Het grootste deel van het subcorticale gebied van de hersenen bestaat uit witte stof met massa's grijze stof verspreid over het hele lichaam. Conglomeraten van grijze stof die zich onder de cortex bevinden, omvatten de basale ganglia, hersenzenuw kernen, en middenhersenen structuren zoals de rode kern en substantia nigra.
De primaire functie van de witte stof van de hersenen is om een pad te bieden voor het verbinden van de verschillende delen van de hersenen. Als deze hersenmassa beschadigd raakt, kunnen de hersenen zichzelf opnieuw bedraden en nieuwe zenuwverbindingen tot stand brengen tussen grijze en witte materie. Axonbundels met witte stof van het cerebrum bestaan uit drie hoofdtypen zenuwvezelkanalen: commissurale vezels, associatievezels en projectievezels.
Associatievezels verbinden cortexgebieden binnen hetzelfde halfrond. Er zijn twee soorten associatievezels: korte en lange vezels. Korte associatievezels bevinden zich net onder de cortex en diep in de witte stof. Deze vezels verbinden de hersenen Gyri. Lange associatievezels verbinden hersenkwabben binnen hersengebieden.
witte materie hersenen aandoeningen zijn meestal het gevolg van afwijkingen die verband houden met de myelineschede. Een gebrek aan of verlies van myeline verstoort de zenuwoverdracht en veroorzaakt neurologische problemen. Een aantal ziekten kan de witte stof aantasten, waaronder multiple sclerose, dementie en leukodystrofieën (genetische aandoeningen die resulteren in abnormale ontwikkeling of vernietiging van witte stof). Vernietiging van myeline of demyelinisatie kan ook het gevolg zijn van ontsteking, bloedvat problemen, immuunstoornissen, voedingstekorten, beroertes, vergiften en bepaalde medicijnen.