神經元的軸突外面包有外膜，為神經膜（neurolemma），是一種細胞，稱為神經膜細胞，或稱施旺細胞（Schwann cells），有保護軸突的作用。神經纖維受到損傷，在有施旺細胞包裹的情況下，細胞體能再生出新的軸突。在施旺細胞和軸突之間還常有另一外鞘, 稱為髓鞘（myelin sheath）。不是所有的軸突都有髓鞘。直徑在2μm的軸突大多沒有髓鞘。
中樞神經系統（腦和脊髓）中的軸突沒有神經膜而有髓鞘，這裡的髓鞘不是施旺細胞的一部分（中樞神經系統中沒有施旺細胞），而是來自另一種細胞，即神經膠質細胞。
在外圍神經系統中，所有的軸突周報圍包裹著一種特殊細胞，其提供給神經纖維以支持和營養。這種細胞稱為施旺細胞。
施旺細胞對神經纖維的包裹方式不同，使神經纖維分為有髓鞘神經纖維和無髓鞘神經纖維，其特徵如下：
①無髓鞘神經纖維軸突直徑小（主要是植物神經系統和一些小的疼痛神經），施旺細胞的細胞質簡單地包裹神經纖維。
②有髓鞘神經纖維直徑粗大，施旺細胞質膜卷折，形成鞘層。
