Istota biała znajduje się u podstawy mózgu między móżdżkiem a pniem mózgu. Jest zbudowany z długich włókien nerwowych zwanych aksonami. Aksony są izolowane mieliną, otoczką tłuszczu, która nadaje regionowi biały kolor, od którego został nazwany. Mielina pomaga przyspieszyć transmisję sygnałów wzdłuż aksonów. Sygnały te przesyłają informacje sensoryczne z organizmu do kory mózgowej, pomagając kontrolować autonomiczne funkcje organizmu. Funkcje autonomiczne to te funkcje organizmu, takie jak oddychanie, mruganie i pocenie się, które są wykonywane bez świadomego myślenia o nich mózgu.
Część ośrodkowego układu nerwowego, istota biała, obejmuje wzgórze i podwzgórze, które znajdują się w móżdżku. Podwzgórze znajduje się poniżej wzgórza. Obie są sieciami neuronowymi, które pełnią kilka funkcji, ale najważniejszą wydaje się być to, że wzgórze przekazuje wiadomości do kory mózgowej, a podwzgórze odgrywa dużą rolę w regulacji systemu metabolicznego organizmu.
Istota biała różni się od istoty szarej w kilku ważnych aspektach. Chociaż istota szara zawiera również aksony, nie są one zmielinizowane. Zawiera również komórki nerwowe i dendryty, które rozgałęziają się z komórek nerwowych. Szara materia służy jako ośrodki przetwarzania wiadomości w mózgu i odpowiada za świadome myślenie mózgu. Podczas gdy istota szara znajduje się na zewnątrz mózgu i wewnątrz rdzenia kręgowego, istota biała ma odwrotny wzór. Znajduje się w mózgu i poza rdzeniem kręgowym.
U ludzi rozmieszczenie istoty białej i szarej różni się w zależności od płci. Mężczyźni mają przeciętnie większe mózgi niż kobiety, ale kobiety mają proporcjonalnie więcej istoty szarej, podczas gdy mężczyźni mają większą objętość istoty białej. Kobiety mają więcej materii łączącej dwie półkule mózgu, ale mężczyźni mają wyższe stężenia w każdej półkuli. Różnice te wydają się korelować z tendencjami mężczyzn do lepszego wykonywania zadań przestrzennych niż kobiety. Z kolei kobiety mają tendencję do przewyższania mężczyzn w zadaniach słownych.
Starzenie się wpływa również na istotę białą mózgu. Wraz ze starzeniem się mózgu w tych obszarach zaczynają pojawiać się zmiany, które zaczynają ograniczać funkcje poznawcze mózgu, prawdopodobnie poprzez osłabienie zdolności mózgu do wysyłania i odbierania wiadomości. Im więcej uszkodzeń ma dana osoba, tym bardziej upośledzone są jej zdolności poznawcze. Chociaż zmiany chorobowe są normalną częścią procesu starzenia, mogą być zaostrzone przez inne problemy zdrowotne, w szczególności wysokie ciśnienie krwi.