異染性腦白質退化癥是直接由芳香基硫酸酯酶A(Arylsulfatase A)的缺乏所引起，并且通常其特征在于"酶的活性"不足人體所能控制的10%。如果沒有這種酶，腦硫脂(sulfatide)在身體的許多組織中積聚，最終會破壞神經系統的"髓鞘"(myelin sheath)。髓鞘是一種脂肪覆蓋體，作用是保護神經纖維。沒有髓鞘，在大腦的神經(中樞神經系統-CNS)及外周神經(外周神經系統-PNS)的控制功能，其中包括肌肉的移動等活動，就"不再正常地運作"。最近的一項研究主張"腦硫脂"不完全對MLD的癥狀負責，因為MLD是無毒的。有人已提出"溶血腦硫脂"(溶血硫腦苷脂/lyso-sulfatide)由于其體外細胞毒性的作用而引起異染性腦白質退化癥；而"腦硫脂"已經去除它的酰基不完全會激起MLD病癥。