Η μυελίνωση είναι η διαδικασία με την οποία ένα ηλεκτρικά μονωτικό στρώμα γνωστό ως περίβλημα μυελίνης αναπτύσσεται πάνω από νευρώνες, τα νευρικά κύτταρα που είναι υπεύθυνα για τη μετάδοση ηλεκτρικών σημάτων σε όλο το σώμα. Συγκεκριμένα, η μυελίνωση σχηματίζει ένα στρώμα μυελίνης πάνω από τον άξονα, το μακρύ, ινώδες τμήμα ενός νευρώνα κατά μήκος του οποίου μεταδίδονται ηλεκτρικά σήματα. Η θήκη μυελίνης αυξάνει σημαντικά την ταχύτητα με την οποία ταξιδεύουν οι ηλεκτρικοί παλμοί σε όλο το σώμα. Πολλές διαδικασίες που ξεκινούν, συντηρούνται ή τερματίζονται από τα ταχέως πολλαπλασιαζόμενα νευρικά σήματα δεν θα μπορούσαν να συμβούν με επαρκή ρυθμό χωρίς τη θήκη μυελίνης.
Η μεταγωγή σήματος κατά μήκος νευρώνων που στερούνται μυελίνης τείνει να είναι αρκετά αργή, καθώς τα σήματα αναγκάζονται να ταξιδεύουν με σταθερό ρυθμό προς τους μη μονωμένους άξονες. Η μυελίνωση, ωστόσο, αυξάνει σημαντικά την ταχύτητα μεταγωγής. Δεν συμβαίνει σε όλο το μήκος του νευρώνα αλλά αντίθετα αφήνει μικροσκοπικά κενά που αναφέρονται ως «κόμβοι του Ράνβιερ». Τα σήματα, αντί να ταξιδεύουν με σταθερό ρυθμό κάτω από έναν μη μονωμένο άξονα, είναι αντίθετα σε θέση να «πηδήξουν» από κόμβο σε κόμβο σε μια διαδικασία που ονομάζεται «αλατισμένη αγωγή».
Η διαδικασία της μυελίνης, από την οποία σχηματίζεται η θήκη μυελίνης, ξεκινά νωρίς στην ανάπτυξη του εμβρύου και συνεχίζεται για πολλά χρόνια, γενικά στην εφηβεία. Συνήθως, η μυελίνωση επηρεάζει τους νευρώνες σε όλο το σώμα περισσότερο από αυτούς στον εγκέφαλο κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Ωστόσο, μέχρι την εφηβεία, οι θήκες μυελίνης υπάρχουν στους νευράξονες των περισσότερων νευρώνων στο σώμα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων στον εγκέφαλο. Τέτοια περιβλήματα είναι λευκά στην εμφάνιση και αποτελούν το συστατικό «λευκή ουσία» του εγκεφάλου, σε αντίθεση με τα γκρι-καφέ κυτταρικά σώματα, τα αιμοφόρα αγγεία και άλλα κυτταρικά συστατικά που αποτελούν το συστατικό της «φαιάς ύλης» του εγκεφάλου.
Η μυελίνη αποτελείται κυρίως από νερό, λιπίδια και πρωτεΐνες. Η μυελίνωση εμφανίζεται πολύ γρήγορα κατά την πρώιμη βρεφική ηλικία πριν επιβραδυνθεί κάπως και τελικά σταματήσει κατά την εφηβεία. Είναι σημαντικό τα βρέφη να λαμβάνουν δίαιτες σχετικά υψηλές σε λιπαρά, καθώς τα λίπη είναι απαραίτητα για την παροχή της περιεκτικότητας σε λιπίδια της θήκης μυελίνης κατά τη διαδικασία της μυελίνης.
Τα εξουθενωτικά αποτελέσματα διαφόρων ασθενειών και διαταραχών που προκαλούν απομυελίνωση μπορούν να καταδείξουν τη σημασία της μυελίνης. Διαφορετικές ασθένειες μπορούν να επιβραδύνουν τη μεταγωγή σήματος σε διαφορετικά σύνολα νευρώνων και να προκαλέσουν μια ευρεία σειρά δυσάρεστων επιδράσεων, όπως απώλεια αισθήσεων, διαταραχή της γνώσης και μειωμένη κινητική λειτουργία. Η απομυελίνωση μπορεί να προκληθεί από μια σειρά διαφορετικών παραγόντων, συμπεριλαμβανομένων γενετικών, ανεπάρκειας βιταμινών, λοίμωξης και άλλων άγνωστων αιτιών. Ένα από τα πιο εμφανή παραδείγματα απομυελινωτικής νόσου είναι η σκλήρυνση κατά πλάκας, ή ΣΚΠ, στην οποία οι θήκες μυελίνης στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό υποβαθμίζονται. Αυτή η υποβάθμιση μπορεί να προκαλέσει ένα τεράστιο φάσμα νευρολογικών συμπτωμάτων που επηρεάζουν αρνητικά τόσο την αισθητηριακή όσο και την κινητική λειτουργία.