Los pacientes con la incapacidad para degradar glicolípidos sulfatados, especialmente las ceramidas galactosil-3-sulfato, son especialmente característicos en los casos de  la leucodistrofia metacromática. Una deficiencia en la enzima sulfatasa lisosomal (arilsulfatasa A) está presente en la leucodistrofia metacromática.

Algunos pacientes con leucodistrofia metacromática clínicos padecen el funcionamiento normal de la arilsulfatasa de una activa, pero con la carencia de un activador de la proteína que está implicada en la degradación de sulfatado.

Ambos defectos como resultado la acumulación de compuestos sulfatado presente en los nervios y en el tejido no neural, como los riñones y la vesícula biliar. Estos defectos pueden resultar de una serie de mutaciones diferentes, y muchas mutaciones causantes nuevos han sido identificado.

El examen histológico de los tejidos a menudo revela gránulos metacromáticos. La centralización y la mielinización periférica son anormales, con una pérdida generalizada de oligodendroglía mielinizadas en el SNC y la desmielinización segmentaria de los nervios periféricos.

Las acumulaciones de sulfatos producen grandes daños y pueden provocar la pérdida de ambas funciones cognitivas y motoras.