Deep white matter är namnet på en del av hjärnan som finns mellan lillhjärnan och hjärnstammen. Det ansågs felaktigt vara passiv vävnad tidigare, men forskning inom detta område av hjärnan har visat att det är ansvarigt för att reglera en mängd olika omedvetna kroppsfunktioner som blodtryck, kroppstemperatur och hjärtfrekvens. Den djupa vita substansen, som anses påverka uttrycket av känslor, anses spela en viktig roll i uppkomsten av många förbryllande tillstånd som Alzheimers sjukdom, multipel skleros och vaskulär demens. Även känd som diencephalon, dess huvudsakliga funktion är att förmedla signaler mellan nervsystemet och den grå substansen som omger det.
Består mestadels av buntar av mylelinerade axoner, djup vit materia fungerar som hjärnans överföringsinfrastruktur. Information skickas vanligtvis från neuron till neuron genom projektioner av nervceller som kallas axoner. Vit substans innehåller buntar av myeliniserade axoner, eller axoner omgivna av vit fettvävnad som kallas myelin. De i sin tur fungerar som ett isolerande hölje och hjälper nervimpulser att färdas snabbare längs axonerna. Hjärnans grå substans innehåller däremot icke-myleinerade axoner och kapillärer.
Meddelanden överförs till olika delar av grå substans i hjärnan genom djup vit substans. Detta område av hjärnan är mycket motståndskraftigt och kan anpassa sig till skador genom att hitta olika vägar som kringgår de skadade områdena av vit substans. Sjuk vit substans hämmar hjärnans förmåga att fungera fullt ut. Vit materia är ansvarig för korrekt delning av information och koordinering av driften av olika delar av hjärnan, medan hjärnans grå substans utför funktioner som att beräkna och tänka. I sjukdomar som Alzheimers förändras den djupa vita substansen avsevärt över tiden med utvecklingen av sjukdomen.
Omfattar cirka 50 % av den totala hjärnvävnaden, vit substans är vit till färgen på grund av närvaron av myelin, som mestadels består av lipidvävnad med kapillärer. Grå substans är mer rosa till färgen på grund av närvaron av ett stort antal blodkapillärer. Endast delvis närvarande vid födseln ökar mängden myelin som finns i hjärnan genom tonåren och en persons 20-årsåldern. Mängden myelintillväxt, timing och i vilken utsträckning den är fullbordad tros påverka funktioner som självkontroll och inlärning, och kan till och med vara delvis ansvarig för psykiska störningar som schizofreni.