Mijelinizacija je proces kojim se električni izolacijski sloj poznat kao mijelinska ovojnica razvija preko neurona, živčanih stanica odgovornih za prijenos električnih signala u cijelom tijelu. Točnije, mijelinizacija tvori mijelinski sloj iznad aksona, dugog, vlaknastog dijela neurona duž kojeg se prenose električni signali. Mijelinska ovojnica uvelike povećava brzinu kojom električni impulsi putuju tijelom. Mnogi procesi koji se pokreću, održavaju ili završavaju brzo propagiranim živčanim signalima ne bi se mogli odvijati dovoljnom brzinom bez mijelinske ovojnice.
Transdukcija signala duž neurona kojima nedostaje mijelin obično je prilično spora, jer su signali prisiljeni putovati konstantnom brzinom niz neizolirane aksone. Mijelinizacija, međutim, uvelike povećava brzinu transdukcije. Ne događa se duž cijele duljine neurona, već ostavlja male praznine koje se nazivaju “Ranvierovi čvorovi”. Signali, umjesto da putuju konstantnom brzinom niz neizolirani akson, umjesto toga mogu “skakati” od čvora do čvora u procesu koji se naziva “slano provođenje”.
Proces mijelinizacije, kojim se formira mijelinska ovojnica, počinje rano u fetalnom razvoju i nastavlja se dugi niz godina, općenito u adolescenciji. Obično mijelinizacija utječe na neurone u cijelom tijelu više od onih u mozgu tijekom fetalnog razvoja. Do adolescencije, međutim, mijelinske ovojnice postoje na aksonima većine neurona u tijelu, uključujući one u mozgu. Takve ovojnice su bijele boje i čine komponentu “bijele tvari” mozga, za razliku od sivo-smeđih staničnih tijela, krvnih žila i drugih staničnih komponenti koje čine komponentu “sive tvari” mozga.
Mijelin se prvenstveno sastoji od vode, lipida i proteina. Mijelinizacija se događa vrlo brzo tijekom ranog djetinjstva prije nego što uspori i konačno prestane tijekom adolescencije. Važno je da dojenčad primaju dijetu s relativno visokim udjelom masti, jer su masti neophodne za opskrbu lipida u mijelinskoj ovojnici tijekom procesa mijelinizacije.
Oslabljujući rezultati raznih bolesti i poremećaja koji uzrokuju demijelinizaciju mogu ilustrirati važnost mijelinizacije. Različite bolesti mogu usporiti prijenos signala niz različite skupine neurona i uzrokovati široku lepezu neugodnih učinaka kao što su gubitak osjeta, oštećena spoznaja i smanjena motorička funkcija. Demijelinizaciju može uzrokovati niz različitih čimbenika, uključujući genetiku, nedostatak vitamina, infekciju i druge nepoznate uzroke. Jedan od najistaknutijih primjera demijelinizirajuće bolesti je multipla skleroza ili MS, u kojoj se mijelinske ovojnice u mozgu i leđnoj moždini razgrađuju. Ova degradacija može uzrokovati veliki raspon neuroloških simptoma koji negativno utječu i na senzornu i motoričku funkciju.