Demielinizacja jest pojęciem odnoszącym się do uszkodzenia (rozpadu) mieliny, czyli osłonki włókien nerwowych znajdujących się w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym, przy czym budowa aksonu jest zachowana. W chorobach przebiegających z demielinizacją dochodzi do zaburzeń w przewodzeniu bodźców np. czuciowych, ruchowych.
Do chorób demielinizacyjnych należą:
- stwardnienie rozsiane (SM);
- poprzeczne zapalenie rdzenia;
- choroba Devica;
- mielinoza środkowa mostu;
- zmiany demielinizacyjne obwodowego układu nerwowego np. zespół Guillaina-Barrego.