de partier av nervvävnaden i CNS, som framförallt består av tätt sammanpackade nervcellskroppar, omyeliniserade och mkt tunna myeliniserade axoner och axongrenar, dendriter, dendrittaggar och nervändslut/boutonger med synapser samt olika slags gliaceller och rikligt med blodkärl.
Det är i grå substans som nervös information sorteras, bearbetas och lagras. Den grå substansen skulle då kunna jämföras med kontroll/beräknings (CPU)- och minnesenheterna i en dator
Grå substans förekommer dels som "kärnor" (nuclei) omgivna av vit substans inuti CNS och dels som "bark" (cortex) och bildar då stora och lilla hjärnans ytlager.