החומר הלבן של המוח ממוקם מתחת לפני השטח חומר אפור או קליפת המוח של ה מוח. חומר לבן מורכב מאקסונים של תאי עצב, המשתרעים מ נוירון גופי תא של חומר אפור. סיבי אקסון אלה יוצרים קשרים בין תאי עצב. סיבי עצב של חומר לבן משמשים לחיבור בין מוח מוח עם אזורים שונים במוח ו עמוד שדרה.
מרבית האזור התת-קליטי במוח מורכב מחומר לבן עם המוני חומר אפור המפוזרים ברחבי. קונגלומרטים של חומר אפור שנמצאים מתחת לקליפת המוח כוללים את גנגליה בזאלית, עצב גולגולתי גרעינים, ו המוח התיכון מבנים כמו הגרעין האדום ו substantia nigra.
התפקיד העיקרי של החומר הלבן של המוח הוא לספק מסלול לחיבור האזורים השונים של ה- מוח. אם חומר המוח הזה ייפגע, המוח יכול לחווט את עצמו מחדש ולחבר קשרים עצביים חדשים בין חומר אפור לבן. צרורות האקסון של החומר הלבן של המוח המורכבים מורכבים משלושה סוגים עיקריים של דרכי סיבי עצב: סיבי קומיסוראלי, סיבי אסוציאציה וסיבי השלכה.
סיבי אסוציאציה מחברים בין אזורי קליפת המוח באותה חצי כדור. ישנם שני סוגים של סיבי אסוציאציה: סיבים קצרים וארוכים. ניתן למצוא סיבי אסוציאציה קצרים ממש מתחת לקליפת המוח ועמוק בתוך החומר הלבן. סיבים אלה מחברים מוח גירי. סיבי אסוציאציה ארוכים מתחברים אונות מוחיות באזורי מוח.
חומר לבן מוח הפרעות נובעות בדרך כלל מחריגות הקשורות לנדן המיאלין. חוסר או אובדן של מיאלין משבש את העברות העצב וגורם לבעיות נוירולוגיות. מספר מחלות יכולות להשפיע על חומר לבן כולל טרשת נפוצה, דמנציה, ולוקודיסטרופיות (הפרעות גנטיות הגורמות להתפתחות או הרס של חומר לבן לא תקין). הרס של myelin או demyelination יכול לנבוע גם מדלקת, כלי דם בעיות, הפרעות חיסוניות, חסרים תזונתיים, שבץ מוחי, רעלים ותרופות מסוימות.