Sostanza costituita per il 70-80% da lipidi e per il 20-30% da proteine, che riveste come una guaina le fibre nervose, con funzione protettiva e isolante della conduzione dello stimolo nervoso tra cilindrassi vicini. Sono mieliniche le fibre nervose presenti nei centri nervosi costituenti la ‘sostanza bianca’ e nei nervi periferici del sistema nervoso centrale; un cilindrasse nudo può rivestirsi di guaina mielinica dopo un certo tratto e può perderla presso la terminazione. Sono amieliniche le fibre nervose dell’embrione dei Vertebrati e quelle dell’adulto nei soli Ciclostomi. Nel sistema nervoso centrale e periferico di tutti gli altri Vertebrati la guaina mielinica circonda ogni cilindrasse con diametro maggiore di 1 μm. Nei preparati fissati la guaina è spessa, mentre nelle fibre fresche è sottile e presenta delle interruzioni a forma di imbuto (incisure di Schmidt-Lanterman); è costituita da un avvolgimento della membrana plasmatica delle cellule di Schwann e presenta una forte birifrangenza negativa.
La formazione della guaina mielinica (mielinizzazione) inizia durante la vita endouterina e si completa nel corso della seconda infanzia. Nella m. matura, il rapporto molare tra colesterolo non esterificato, fosfogliceridi (fosfatidiletanolammina) e galattolipidi (cerebrosidi) è 4:3:2. Durante lo sviluppo, la m. si modifica sia da un punto di vista quantitativo sia per composizione chimica. Infatti, si riscontra un aumento quasi del 50% dei cerebrosidi e una pari riduzione della fosfatidilcolina. Gli esteri del colesterolo, presenti in minima parte durante le prime fasi dello sviluppo della m., scompaiono con la maturazione. La deficienza ereditaria dell’enzima acido grasso idrossilasi può limitare la sintesi di α-idrossiacidi presenti in vari lipidi della m., provocando difetti fisici e di comportamento. L’80-85% delle proteine della m. è costituito da un proteolipide e da una proteina basica encefalitogena. Il proteolipide è un complesso proteina-lipide acido; l’encefalitogena, con peso molecolare 18.000 e formata da una sola catena polipeptidica, è caratteristica del sistema nervoso centrale, se inoculata in animali da esperimento, provoca la formazione di anticorpi che causano paralisi alle estremità e l’encefalomielite allergica sperimentale, modello sperimentale per la sclerosi multipla.
Anomalie della mielinizzazione sono fra la altre lo status marmoratus (ipermielinizzazione del tessuto nervoso, particolarmente del nucleo caudato e del putamen) e le placche fibro-mieliniche della corteccia (ipermielinizzazione di aree atrofiche).