La sostanza bianca cerebrale è formata dalle fibre nervose (assoni) rivestite da una guaina detta mielina. La mielina è formata dagli oligodendrociti. La mielina è una sostanza fatta prevalentemente da lipidi complessi; essa funge da isolante elettrico, ricopre gli assoni per proteggerli ed accelerare la conduzione degli impulsi elettrici (cioè i potenziali d'azione) che viaggiano lungo l'assone. La sostanza bianca cerebrale è formata non solo dalla mielina e dagli assoni ma anche dai vasi sanguigni e dalle altre cellule gliali (astrociti e microglia), cioè cellule implicate nell’omeostasi e nella difesa del cervello dagli insulti dannosi. Le leucodistrofie sono malattie dovute al fatto che, a causa di una anomalia genetica, uno di questi elementi non funziona correttamente.