Sarkolema, također nazvana miolema, je stanična membrana mišićne stanice. Stanice svih vrsta mišića u ljudskom tijelu – skeletnih, srčanih i glatkih mišića – sve imaju sarkoleme. Stanična membrana, ili plazma membrana, važna je struktura svih stanica. Građena je od lipida, bjelančevina i ugljikohidrata, a služi za odvajanje unutrašnjosti stanice od vanjskog okoliša, te selektivno dopuštanje tvari u stanicu i iz nje. Sarkolema je specijalizirana vrsta stanične membrane koja zadovoljava jedinstvene potrebe mišićnih stanica.
Sarkolema se razlikuje od ostalih staničnih membrana po tome što ima dva sloja. Sloj koji je najbliži unutrašnjosti stanice isti je kao i ostale stanične membrane, dok se vanjski sloj sastoji od polisaharida s tankim kolagenim vlaknima. U skeletnim mišićima, vanjski sloj sarkoleme spaja se s tetivnim vlaknima na kraju svakog mišićnog vlakna, osiguravajući pričvršćivanje mišića na kostur putem tetive.
Uz funkcije zaštite i selektivne propusnosti zajedničke za sve stanične membrane, sarkolema dodatno služi za primanje i provođenje podražaja bitnih za kontrakciju mišića. U skeletnim i srčanim mišićima, sarkolema formira tubule duboko unutar mišićne stanice poznate kao poprečne tubule ili T-tubule, koje omogućuju kemijskim promjenama polariteta da brzo prodru u unutrašnjost stanice. Ove promjene polariteta, nazvane akcijski potencijal, pokreću mišićne kontrakcije.
Kod nekih oblika nasljedne mišićne bolesti, mišićne distrofije, progresivna mišićna slabost uzrokovana je nepravilnim funkcioniranjem sarkoleme. U određenim oblicima bolesti bolesniku nedostaje protein distrofin, koji postoji u vrlo malim količinama u skeletnom mišićnom tkivu zdravih osoba. Ovaj nedostatak uzrokuje da se stanična membrana odvoji od citoskeleta, unutarstanične strukture koja održava oblik stanice. Posljedično, previše se kalcijevih kanala otvara u sarkolemi tijekom mišićne kontrakcije, što uzrokuje da višak kalcijevih iona preplavi stanicu. Višak kalcijevih iona aktivira enzim kalpain, koji probavlja proteine, zbog čega mišići postaju slabiji.