Οι μυελινωμένοι νευράξονες είναι ένα τμήμα ενός νευρώνα, ή νευρικού κυττάρου, που εγκλωβίζεται από ένα λιπαρό στρώμα που ονομάζεται θήκη μυελίνης. Όπως και η επένδυση από καουτσούκ σε ένα ηλεκτρικό καλώδιο, η θήκη μυελίνης μονώνει και προστατεύει τον άξονα του νευρικού κυττάρου καθώς και την ηλεκτρική ώθηση κατά μήκος του νεύρου. Τα νεύρα αποτελούνται από ένα δίκτυο νευρώνων, εξειδικευμένα κύτταρα που στέλνουν ηλεκτρικά σήματα είτε από το κεντρικό νευρικό σύστημα – τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό – στους μυς ή από τους διάφορους ιστούς του σώματος πίσω στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Οι μυελινωμένοι άξονες μεταφέρουν αυτά τα σήματα από νευρικό κύτταρο σε νευρικό κύτταρο κατά μήκος αυτής της οδού, διασφαλίζοντας ότι το μήνυμα φτάνει γρήγορα εκεί που πρέπει να πάει.
Ένας μόνο νευρώνας αποτελείται από ένα κυτταρικό σώμα γνωστό ως το σόμα, το οποίο περιέχει τον πυρήνα του νευρικού κυττάρου, καθώς και τον άξονα, ο οποίος είναι σαν ουρά ή κορδόνι που εκτείνεται από το σόμα στο σώμα του επόμενου νευρώνα. Στο τέλος του άξονα υπάρχουν μικρά κλαδιά που ονομάζονται ακροδέκτες αξόνων. Αυτά συνδέονται με παρόμοιους κλάδους που προεξέχουν από το σώμα του επόμενου νευρώνα γνωστού ως δενδρίτες. Ο άξονας είναι μακρύς και αδύνατος και λειτουργεί σαν ένα είδος κυψελοειδούς ηλεκτρικού καλωδίου που συνδέεται με τους δενδρίτες του επόμενου κελιού.
Όπως κάθε ηλεκτρικό καλώδιο, το αγώγιμο υλικό μέσα πρέπει να περικλείεται από ένα εξωτερικό στρώμα. Το καουτσούκ που περικλείει ένα ηλεκτρικό καλώδιο χρησιμεύει για την προστασία του καλωδίου καθώς και για τη μεταφορά του ηλεκτρικού ρεύματος κατά μήκος, έτσι ώστε να μην μπορεί να μεταφερθεί σε άλλες επιφάνειες με τις οποίες έρχεται σε επαφή. Ομοίως, οι μυελινωμένοι νευράξονες είναι αυτοί που προστατεύονται από ένα στρώμα μυελίνης γνωστό ως θήκη μυελίνης, το 40 τοις εκατό από το οποίο είναι φτιαγμένο από νερό, το 42 έως το 51 τοις εκατό από τα λίπη και το εννέα έως το 18 τοις εκατό από τις πρωτεΐνες.
Ξεκινώντας από τη μήτρα καθώς το έμβρυο εξακολουθεί να μεγαλώνει, ο σχηματισμός μυελινικών νευραξόνων συμβαίνει μέχρι την εφηβεία. Στους περιφερειακούς νευρώνες, νευρικά κύτταρα που συνθέτουν τα νεύρα που βρίσκονται μεταξύ του νωτιαίου μυελού και των ιστών του σώματος, η μυελίνη παράγεται από κύτταρα υποστήριξης κατά μήκος του νευράξονα γνωστά ως κύτταρα Schwann. Οι νευρώνες του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού, αντίθετα, παράγουν μυελίνη μέσω ολιγοδενδροκυττάρων. Τα ολιγοδενδροκύτταρα πετάνε κυτταρικές προεξοχές γνωστές ως διαδικασίες που περικυκλώνουν τον άξονα για να σχηματίσουν τη θήκη μυελίνης.
Και οι δύο αυτοί τύποι κυττάρων εξυπηρετούν την ίδια λειτουργία: τη δημιουργία ενός μονωτικού στρώματος γύρω από τον άξονα που ενισχύει το αγώγιμο δυναμικό του νευρώνα. Με άλλα λόγια, οι μυελινωμένοι νευράξονες μπορούν να μεταδώσουν την ώθηση του νευρικού συστήματος γρήγορα από κύτταρο σε κύτταρο επειδή η ίδια η μυελίνη καθώς και το διάλυμα στο οποίο αιωρούνται τα νευρικά κύτταρα είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά αγώγιμα υλικά. Επιπλέον, περικλείοντας τον άξονα όπως το σύρμα που είναι κλεισμένο σε ηλεκτρικό καλώδιο, η θήκη μυελίνης εμποδίζει το ηλεκτρικό σήμα να διαφύγει και έτσι να μεταφερθεί σε άλλα κύτταρα, διασφαλίζοντας ότι θα παραμείνει στην πορεία του προς ή από το κεντρικό νευρικό σύστημα.