As doenças desmielinizantes englobam qualquer doença no cérebro ou na medula na qual ocorra uma alteração do tipo inflamação na bainha de mielina dos nervos – daí o termo desmielinização. Esta inflamação da mielina pode ser secundária a outra causa (por exemplo, uma vacina ou uma infecção), ou primariamente auto-imune, e prejudica a condução de sinais nos nervos afetados, causando sintomas na sensação, nos movimentos, cognição e outras funções, dependendo dos nervos ou áreas envolvidas. Dentre as doenças desmielinizantes, a principal e mais conhecida é a esclerose múltipla.