Bij periventriculaire leucomalacie (PVL) zijn er beschadigingen in de witte stof van de hersenen naast de ventrikels (hersenkamers). Bij het ontstaan van deze beschadigingen spelen meerdere factoren een rol. De cellen in de witte stof die nog in ontwikkeling zijn (de voorlopercellen), zijn tussen de 23 en 32 weken zwangerschap extra gevoelig. Een tekort aan zuurstof, schadelijke stoffen, infecties en instabiele of lage bloeddruk kunnen dan voor schade aan de cellen zorgen. De beschadigde cellen sterven af, dit kan plaatselijk zijn en op een kleine plek, maar als er veel cellen afsterven over een grotere plek komen er gaten (cystes) in de witte stof. Ook na de geboorte kan er schade aan de witte stof ontstaan, bijvoorbeeld als er een te lage kooldioxidespanning in het bloed is tijdens beademing of bij schommelingen van de bloeddruk.