Миели́новая оболо́чка (от греч. μυελός – костный или спинной мозг, мозговое вещество), окружает аксоны нейронов; состоит из белково-липидного комплекса – миелина. В центральной нервной системе образуется за счёт клеток олигодендроцитов, в периферической – путём многократного обёртывания аксона специальными глиальными клетками – шванновскими. При этом цитоплазма и ядро шванновской клетки оттесняются на периферию, а её клеточная мембрана двойным слоем как бы забинтовывает аксон (до 100 слоёв), образуя упорядоченную пластинчатую структуру миелина. Периферическая зона волокна, содержащая оттеснённую сюда цитоплазму и ядра шванновской клетки, называется шванновской оболочкой. По ходу миелиновой оболочки имеются т. н. перехваты Ранвье, соответствующие границам между шванновскими клетками. Миелиновая оболочка – хороший электроизолятор, выполняет опорную, барьерную, возможно трофическую и транспортную, функции. Скорость проведения импульсов в миелинизированных нервных волокнах выше, чем в немиелинизированных. В организме человека немиелинизированными являются только нервные волокна, проводящие возбуждение к медленно работающим органам (например, кишка, мочевой пузырь). Демиелинизация нервных волокон сопровождается тяжёлыми заболеваниями, к числу которых относится рассеянный склероз.