白質病変はミトコンドリア脳症の一般的な症状であり.多くの場合.ミトコンドリア遺伝子または核遺伝子の欠陥に起因する。
ミトコンドリア遺伝子の変異によって起こる古典的なミトコンドリア病はMELAS.Leigh.KSSである。
Leighは呼吸鎖複合体I.II.Vに起因することが多く.その多くは核遺伝子の欠陥に起因し.早期発症の白質脳症の臨床症状群を呈する。
ミトコンドリア遺伝子の完全性とコピー数を維持する核遺伝子の欠陥も.白質脳症として臨床的に現れることがある。
例として.TYMP遺伝子の欠損によるMNGIEやMPV17が挙げられる。