Aivokudos
Isoaivokuori koostuu pääasiassa harmaasta aineesta, joka sisältää lähinnä hermosolujen soomaosia ja tuojahaarakkeita (dendriittejä). Lisäksi harmaassa aineessa on hermosoluja huoltavia gliasoluja. Isoaivokuoren lisäksi harmaata ainetta esiintyy pieninä saarekkeina, tumakkeina, syvemmälläkin aivoissa sekä selkäytimen pylväissä. Aivorungon alueella harmaa aine muodostaa tumakkeita yhtenäisemmän aivoverkoston. Harmaassa aineessa on runsas hiussuonitus.
MS-tauti
Tavanomainen magneettikuvaus ei paljasta kuitenkaan harmaan aivoaineen plakkeja eikä myöskään esimerkiksi kaikkia aivojen valkean aineen muutoksia, sillä magneettispektroskopian eli toiminnallisen magneettikuvauksen (fMRI) avulla on päästy selville siitä, että magneettikuvassa normaalilta näyttävä valkea aine ei ole aina normaalia. 2010-luvun alussa ruvettiin kehittämään diagnostiikkaa, joka huomioisi myös harmaan aivoaineen plakit. Lisäksi kaularangan motoristen ja sensoristen säikeiden vaurioalueet ovat MRI-kuvissa usein normaalin näköisiä.