미엘린은 뇌신경의 신경 신호 누수를 방지하고 신호 전달 속도를 수십 배 증폭하는 역할을 한다.
미엘린으로 감싸지지 않는 신경세포(민말이집 뉴런)의 신경전달속도는 시속 몇 km에 불과하는 것에 비하여 미엘린으로 감싸진 신경 세포(말이집 뉴런)의 신경전달속도는 시속 약 3백여 km 정도로 빨라진다고 한다.
또한 특정한 학습이나 연습을 할수록 해당 신경섬유의 미엘린 두께는 계속 두꺼워진다고 하며 일생 동안 미엘린은 뇌섬유를 계속 감싸고 두꺼워짐으로써 신경 전달 속도 및 지능이 올라가는 효과가 있다고 한다. 인간의 경우는 20대 중반까지 미엘린화가 지속되므로 그전까지 공부하는 것이 실제로도 20대 후반보다는 더 효율적이라고 할 수 있다.
최근 인간의 지능지수는 신경의 전달속도의 빠르기와 관계가 높다고 하며, 미엘린의 두께를 두껍게 하거나 생산량을 늘리는 유전자를 찾아내는 연구를 진행하고 있다고 한다. 유전자치료로 뇌 똑똑하게 만드는 시대가 온다.
자폐증, PTSD 등 각종 뇌질환과 많은 관계가 있다고 하며, 특히 지능과 관련이 높다. 미엘린과 직접적으로 관련된 질환으로는 다발성 경화증이라고 불리는 질환이 있으며, 이 질환의 경우 뇌세포의 미엘린이 점진적으로 소멸되는 병이다.
또한 가벼운 상기도감염 또는 장염 이후 드물게 미엘린이 면역체계로 인해 손상되어 마비 등을 일으키는 길랑 바레 증후군도 있다. 이는 자가면역질환이며, 이럴 확률은 연간 10만명당 1~2명이다(다만 캄필로박터균성 장염을 앓았던 경우에는 1천명당 1명꼴로, 정상일 때에 비해 100배나 더 높다).
통상적으로 미엘린은 한번 뉴런 사이의 신경을 감싸면 질환이나 노화의 경우를 제외하고 소멸되지 않는다.
