Kā daļa no centrālās nervu sistēmas, pelēkā viela tiek veidota no šūnu ķermeņiem, īpaši neironu šūnu ķermeņiem, neirofiliem, glia šūnām un dendritiem. Atšķirībā no baltās vielas, šāda veida smadzeņu viela ir atrodama smadzeņu zonās, kas ietver muskuļu kontroli. Tas ir atrodams arī smadzeņu zonās, kas kontrolē cilvēka uztveri, piemēram, to, kā lietas tiek redzētas vai dzirdētas, vai atmiņas veidošanās. Runu un emocijas lielā mērā ietekmē arī pelēkā viela.
Pelēkā viela atrodas vairākās smadzeņu zonās. To var atrast uz smadzeņu garozas un smadzenīšu virsmām. Šāda veida viela atrodas arī dziļi smadzenēs. Muguras smadzeņu centrā var atrast gan pelēko, gan balto vielu, bet dominē pelēkā krāsa.
Pelēkās vielas galvenā funkcija ir pārnēsāt sensoro informāciju, kas nāk no pelēkās vielas šūnām un maņu orgāniem. Pēc tam šī informācija tiek nodota smadzeņu zonām, kas apstrādā sensoro informāciju. Intelekts un prasmes bieži tiek attiecinātas uz šo smadzeņu vielu, galvenokārt tāpēc, ka tā aptver tik lielu smadzeņu daļu. Turklāt pētījumi ir parādījuši, ka katram cilvēkam ir atšķirīgs šīs smadzeņu vielas daudzums un blīvums, bieži vien uzrādot augstāku koncentrāciju jomās, kas saistītas ar konkrētiem intelektuālajiem aspektiem vai prasmju apguvi.
Iepriekšējie pētījumi liecina, ka cilvēka smadzeņu lielumam nav nekādas saistības ar intelekta līmeni. Lai gan subjektiem ar augstākiem intelekta koeficienta (IQ) rezultātiem bija lielāka izmēra smadzenes, palielinātais IQ nebija pietiekami nozīmīgs. Jaunākie pētījumi liecina, ka IQ pārbaude var aktivizēt vairākas pelēkās vielas zonas smadzenēs. Tas nozīmē, ka, lai gan cilvēkam var būt stiprās un vājās puses noteiktās intelekta jomās, gan stiprās, gan vājās puses izriet no apvienota apjoma un aktivitātes līmeņa, izmantojot individuālo matērijas modeli visās smadzenēs.
Lai gan lielākas pelēkās vielas koncentrācijas var norādīt uz intelektu un prasmēm, neliela koncentrācija un trūkumi var radīt problēmas. Piemēram, gados vecākiem cilvēkiem pētījumi ir parādījuši, ka īstermiņa atmiņa tiek ietekmēta, jo pelēkās vielas apjoms samazinās līdz ar vecumu. Pētījumi arī liecina, ka pelēkās vielas tilpuma atšķirības var būt saistītas arī ar noteiktiem psiholoģiskiem traucējumiem, piemēram, bipolāriem traucējumiem. Pierādījumi liecina, ka dažiem psiholoģiskiem traucējumiem pacientiem var būt pelēkās vielas deficīts kreisās parietālās daivas reģionā. Tomēr smagumu un ilgumu bieži nosaka vielas tilpums smadzeņu labās frontālās girusa daļā.