En el cerebro la mayor parte de los cuerpos neuronales están en la sustancia gris formando regiones involucradas, entre otros, en el control muscular, la percepción sensorial, la memoria, las emociones, la toma de decisiones o el auto control. El cerebro consume el 20% de todo el oxígeno que consume el cuerpo humano; de esta cantidad, el 95% es consumido de forma específica por la materia gris, lo que pueda dar una idea del alto consumo energético de estas células en comparación con las del resto del organismo.
La creencia que asocia la materia gris directamente con mayor inteligencia no ha llegado a ser demostrada. También puede señalarse que en diversos estudios se encontró que los niños autistas presentan mayor materia gris en áreas cerebrales vinculadas con la empatía y el aprendizaje por observación. Esto indica que un exceso de materia gris no es algo necesariamente positivo. De hecho, un volumen de materia gris mayor al esperable en un cerebro en desarrollo reflejaría inmadurez porque indica que las conexiones neuronales no se desarrollaron apropiadamente.