Nelle leucodistrofie, mutazioni ereditarie nei geni che producono le proteine della mielina, o sono essenziali per il funzionamento degli oligodendrociti, provocano la degenerazione primaria della sostanza bianca (leucodistrofie demielinizzanti) o la ridotta produzione di mielina (leucodistrofie ipomielinizzanti), con conseguenti alterazioni della funzione dei neuroni. In alcune leucodistrofie, la mielina è danneggiata da mutazioni che causano il malfunzionamento di cellule, denominate astrociti, che partecipano allo sviluppo e al mantenimento della funzionalità degli oligodendrociti.