La mayor parte del contenido interno de los hemisferios cerebrales está formado por sustancia blanca, que se agrupa en forma de haces de nervios con una función conectiva, ya que las distintas fibras subcorticales interconectan distintas áreas del cerebro y del sistema nervioso entre sí. La sustancia blanca está constituida por comisuras y fascículos:
a) Comisuras
Son haces de fibras que conectan ambos hemisferios cerebrales entre sí. La comisura más importante es el cuerpo calloso, que es la mayor estructura anatómica del interior del cerebro. Está formada por 200 millones de fibras nerviosas que permiten sincronizar la información sensorial, motora y cognitiva de los dos hemisferios cerebrales, favoreciendo los procesos de lateralización. También existen otras comisuras de menor importancia como la sustancia blanca anterior, la sustancia blanca posterior y el fórnix, que conecta bihemisféricamente las estructuras del sistema límbico.
b) Fascículos
Son haces de fibras nerviosas intrahemisféricas que comunican distintas zonas de cada hemisferio cerebral entre sí. Algunos fascículos contienen fibras de mayor longitud porque conectan zonas más alejadas del cerebro, como el fascículo occipito-frontal superior, el uncus o el cíngulo, mientras que otros comunican áreas más próximas entre sí dentro de un mismo lóbulo, formando circuitos locales.
c) Pedúnculos cerebrales
Son haces fibras nerviosas situadas en el mesencéfalo que conectan al cerebro con el tronco cerebral, transmitiendo informaciones sensoriomotoras en sentido ascendente y descendente.