Als weiße Substanz (lat. Substantia alba) bezeichnet man die Teile des Zentralnervensystems, die aus Leitungsbahnen (Nervenfasern) bestehen. Sie wird der grauen Substanz entgegengestellt. Die weiße Färbung entsteht durch die Myelinscheiden der Nervenfasern.

Im Rückenmark liegt die weiße Substanz der grauen außen an und wird makroskopisch in Vorderstrang (Funiculus anterior), Seitenstrang (Funiculus lateralis) und Hinterstrang (Funiculus posterior) unterteilt.

Im Gehirn liegt die weiße Substanz innen und wird von der grauen Substanz umgeben. In der weißen Substanz sind jedoch auch Gebiete mit grauer Substanz, also Ansammlungen von Nervenzellkörpern, eingelagert. Diese bezeichnet man als Kerngebiete (Nuclei).