На свежих срезах мозга видно, что одни структуры более темные — это серое вещество нервной системы, а другие структуры более светлые — белое вещество нервной системы. Белое вещество нервной системы образовано миелинизированными нервными волокнами, серое — немиелинизированными частями нейрона — сомами и дендритами.

Белое вещество нервной системы представлено центральными трактами и периферическими нервами. Функция белого вещества — передача информации от рецепторов в центральную нервную систему и от одних отделов нервной системы к другим.

В белом веществе, непосредственно примыкающем к верхушке заднего рога, выделяют пограничную зону.

Белое вещество, substantia alba, как отмечалось, локализуется вокруг серого вещества, по периферии спинного мозга. Белое вещество одной половины спинного мозга связано с белым веществом другой половины  очень тонкой, поперечно идущей впереди центрального канала белой спайкой, commissura alba.

Борозды спинного мозга разделяют белое вещество каждой половины на три канатика. Передний канатик, funiculus ventralis, находится между передней срединной щелью и передней латеральной бороздой. Задний канатик, funiculus dorsalis, находится между задней срединной и задней латеральной бороздами. Боковой канатик, funiculus lateralis, расположен между переднелатеральной и заднелатеральной бороздами.

Белое вещество спинного мозга представлено отростками нервных клеток, которые имеют миелиновые оболочки. Совокупность этих отростков в канатиках спинного мозга образуют три системы проводящих путей спинного мозга.

1. Собственные ассоциативные пучки (передний, латеральный  и задний), осуществляющие связи между сегментами на различных уровнях в пределах спинного мозга (относятся к сегментарному аппарату). Вследствие этого раздражение, идущее из определенной области тела, передается не только на соответствующий сегмент спинного мозга, но и захватывает другие сегменты. В результате простой рефлекс может вовлекать в ответную реакцию целую группу мышц, обеспечивая сложное координированное движение.

2. Восходящие (афферентные, чувствительные) пучки, направляющиеся к центрам головного мозга и мозжечка.

3. Нисходящие (эфферентные, двигательные) пути, идущие от головного мозга к клеткам передних рогов спинного мозга.

Две последние системы пучков образуют новый молодой надсегментарный проводниковый аппарат двусторонних связей спинного и головного мозга. Он возник лишь тогда, когда появился головной мозг. И по мере развития головного мозга разрастались по направлению кнаружи от серого вещества проводящие пути спинного мозга, формирующие его белое вещество. Этим и объясняется тот факт, что белое вещество со всех сторон окружает серое вещество.

В белом веществе передних канатиков находятся преимущественно нисходящие проводящие пути, в боковых канатиках – и восходящие, и нисходящие проводящие пути, в задних канатиках располагаются восходящие проводящие пути.

Передний канатик, funiculus ventralis, включает следующие проводящие пути:

1. Передний корково-спинномозговой (пирамидный) путь, tractus corticospinalis anterior (pyramidalis) – двигательный, расположен вблизи передней срединной щели, занимает медиальные отделы переднего канатика. Передает импульсы двигательных реакций от коры большого мозга к передним рогам спинного мозга.

2. Ретикулярно-спинномозговой путь, tractus reticulospinalis, проводит импульсы от ретикулярной формации головного мозга к двигательным ядрам передних рогов спинного мозга. Он расположен в центральной части переднего канатика, латеральнее пирамидного пути. Участвует в регуляции тонуса мышц.

3. Покрышечно-спинномозговой путь, tractus tectospinalis, расположен кпереди от пирамидного пути, связывает подкорковые центры зрения (верхние холмики четверохолмия) и слуха (нижние холмики четверохолмия) с двигательными ядрами передних рогов спинного мозга. Наличие этого тракта позволяет осуществлять рефлекторные защитные реакции при резких зрительных и слуховых раздражениях.

4. Передний спиноталамический путь, tractus spinothalamicus anterior, находится несколько кпереди от ретикулоспинального пути. Проводит импульсы тактильной чувствительности (осязание и давление).

5. Преддверно-спинномозговой путь, tractus vestibulospinalis,  расположен в передних отделах переднего канатика и простирается до границы переднего канатика с боковым канатиком, т.е. до переднелатеральной борозды. Волокна этого пути идут от вестибулярных ядер VIII пары черепных нервов, расположенных в продолговатом мозге, к двигательным нейронам передних рогов спинного мозга. Участвует в поддержании равновесия тела.

6. Задний продольный пучок, fasciculus longitudinalis dorsalis, тянется от ствола мозга до верхних сегментов спинного мозга. Проводит нервные импульсы, координирующие работу мышц глазного яблока и мышц шеи, благодаря чему осуществляется содружественный поворот головы и глаз в нужную сторону.

Боковой канатик, funiculus lateralis, содержит следующие проводящие пути:

1. Задний спино-мозжечковый путь, tractus spinocerebellaris posterior, (пучок Флексига), проводит импульсы проприоцептивной чувствительности.

2. Передний спино-мозжечковый путь, tractus spinocerebellaris anterior, (пучок Говерса), также несущий бессознательные проприоцептивные импульсы в мозжечок (бессознательная координация движений).

3. Латеральный спинно-таламический путь, tractus spinothalamicus lateralis, проводит импульсы болевой и температурной чувствительности.

К нисходящим путям бокового канатика относятся:

4. Латеральный корково-спинномозговой путь, tractus corticospinalis lateralis (pyramidalis), проводит двигательные импульсы от коры головного мозга к передним рогам спинного мозга.

5. Красноядерно-спинномозговой путь, tractus rubrospinalis, является проводником импульсов автоматического (подсознательного) управления движениями и тонусом скелетных мышц.

6. Оливоспинномозговой путь, tr. olivospinalis,

Задний канатик, funiculus dorsalis, на уровне шейных и верхних  грудных сегментов спинного мозга задней промежуточной бороздой, sulcus intermedius dorsalis, делится на два пучка. Медиальный непосредственно прилежит к задней срединной борозде – это тонкий пучок (пучок Голля), fasciculus gracilis. Несколько латеральнее располагается клиновидный пучок, fasciculus cuneatus (пучок Бурдаха).

Тонкий пучок состоит из более длинных проводников, идущих от нижних отделов туловища и нижних конечностей соответствующей стороны к продолговатому мозгу. Причем эти проводники вступают в спинной мозг в составе задних корешков 19 нижних сегментов спинного мозга и занимают в заднем канатике медиальное положение.

Клиновидный пучок включает более короткие проводники, идущие от верхних конечностей и верхней части туловища также к продолговатому мозгу. Эти проводники вступают в спинной мозг в составе задних корешков 12 верхних сегментов спинного мозга и занимают латеральное положение в заднем канатике.

Пучки Голля и Бурдаха – это проводники сознательной проприоцептивной чувствительности (суставно-мышечное чувство) коркового направления. Кроме того, они являются проводниками кожного стереогностического чувства. Таким образом, они несут в кору головного мозга информацию о положении тела и его частей в пространстве и друг относительно друга.