Selubung mielin adalah lapisan isolasi berlemak yang membungkus akson banyak neuron. Lapisan ini sangat meningkatkan kecepatan perambatan impuls listrik.

Di sistem saraf pusat, oligodendrosit menghasilkan mielin; di sistem saraf perifer, sel Schwann melakukan fungsi yang sama. Selubung mielin terputus secara berkala oleh nodus Ranvier, tempat membran akson terpapar. Potensial aksi melompat dari nodus ke nodus dalam proses yang disebut konduksi saltatori, yang lebih cepat dan lebih hemat energi daripada perambatan kontinu sepanjang akson yang tidak bermielin.

Hilangnya mielin, seperti pada multiple sclerosis, memperlambat atau menghambat konduksi dan menghasilkan berbagai gejala neurologis. Mielinasi berlanjut sepanjang masa kanak-kanak dan remaja, terutama pada jalur yang mendukung fungsi kognitif tingkat tinggi. Keberadaan atau ketiadaan mielin adalah salah satu faktor yang menentukan seberapa cepat suatu sirkuit saraf dapat beroperasi.

Ketika sinyal merambat dengan kecepatan tinggi di sepanjang akson, selubung mielinlah yang memungkinkan kecepatan tersebut.