A desmielinização refere-se geralmente a doenças desmielinizantes, e o conteúdo do exercício está relacionado com a classificação da doença, a disfunção específica, e não existe um método de exercício ideal. As doenças desmielinizantes são um grande grupo de doenças caracterizadas pela perda das bainhas de mielina dos nervos com danos relativamente pequenos nas células neuronais e nos axónios. Este grupo de doenças pode ocorrer tanto no sistema nervoso periférico como no sistema nervoso central, e é melhor representado pela esclerose múltipla e pela síndrome de Guillain-Barré, respetivamente. Os principais exercícios para a esclerose múltipla incluem o treino da amplitude de movimentos articulares, a pliometria, o treino anti-espasticidade, o alívio do tremor e da ataxia através de exercícios anti-gravidade. Os principais exercícios para a síndrome de Guillain-Barré incluem o treino para promover a estabilidade escapular, a estimulação da força muscular através de batidas ou pressões e a restauração gradual da estabilidade dos membros inferiores e da função de marcha através de movimentos de flexão da anca, flexão do joelho e flexão do tornozelo. Uma vez confirmado o diagnóstico de doença desmielinizante, o treino de reabilitação deve ser efectuado atempadamente, de acordo com as indicações do médico, após a estabilização da doença, para evitar complicações como a atrofia muscular e a contratura articular.