許多軸突都被一層富含脂質的多層膜包裹，稱為髓鞘。髓鞘由中樞神經系統的少突膠質細胞和周邊神經系統的雪旺氏細胞產生。它使神經衝動能夠在裸露的郎飛氏結之間快速傳遞，從而大大提高動作電位的傳導速度。

髓鞘還能降低訊號傳導的代謝成本，並為軸突提供營養支持。它的形成是一項重要的發育事件；人類聯絡束的髓鞘化過程會持續到成年早期。破壞髓鞘的疾病，例如多發性硬化症，會減慢或阻斷神經傳導，並產生一系列神經系統症狀。

髓鞘再生可自發性發生，也可透過新興療法促進，但通常不完全。髓鞘厚度與軸突直徑的精確匹配受軸突和神經膠質細胞之間的活動和訊號傳導調控。量化髓鞘的成像方法越來越多地被用作研究和臨床試驗中的生物標記。

• 軸突周圍的脂肪絕緣鞘
• 透過跳躍式傳播加速傳導
• 由少突膠質細胞和雪旺氏細胞產生
• 脫髓鞘疾病的標靶