Sarkolemma, dar vadinama miolema, yra raumenų ląstelės ląstelių membrana. Visų žmogaus kūno raumenų tipų ląstelės – griaučių, širdies ir lygiųjų raumenų – visos turi sarkolemas. Ląstelės membrana arba plazminė membrana yra svarbi visų ląstelių struktūra. Jis yra sudarytas iš lipidų, baltymų ir angliavandenių ir padeda atskirti ląstelės vidų nuo išorinės aplinkos ir selektyviai leisti medžiagas į ląstelę ir iš jos. Sarkolemma yra specializuotas ląstelių membranos tipas, tenkinantis unikalius raumenų ląstelių poreikius.
Sarkolemma iš kitų ląstelių membranų išsiskiria tuo, kad turi du sluoksnius. Sluoksnis, esantis arčiausiai ląstelės vidaus, yra toks pat kaip ir kitų ląstelių membranų, o išorinį sluoksnį sudaro polisacharidai su plonomis kolageno skaidulomis. Skeleto raumenyse išorinis sarkolemos sluoksnis susilieja su sausgyslių skaidulomis kiekvienos raumenų skaidulos gale, užtikrindamas raumenų prisitvirtinimą prie skeleto sausgyslės būdu.
Be apsaugos ir selektyvaus pralaidumo funkcijų, bendrų visoms ląstelių membranoms, sarkolema papildomai padeda priimti ir vykdyti dirgiklius, būtinus raumenų susitraukimui. Skeleto ir širdies raumenyse sarkolema sudaro kanalėlius giliai raumenų ląstelės viduje, vadinamus skersiniais kanalėliais arba T kanalėliais, kurie leidžia cheminiams poliškumo pokyčiams greitai prasiskverbti į ląstelės vidų. Šie poliškumo pokyčiai, vadinami veikimo potencialu, yra tai, kas skatina raumenų susitraukimus.
Sergant kai kuriomis paveldimos raumenų ligos formomis, raumenų distrofija, progresuojantį raumenų silpnumą sukelia netinkamai funkcionuojanti sarkolema. Esant tam tikroms ligos formoms, pacientui trūksta baltymo distrofino, kurio labai mažais kiekiais yra sveikų asmenų skeleto raumenų audinyje. Dėl šio trūkumo ląstelės membrana atsilaisvina nuo citoskeleto, tarpląstelinės struktūros, kuri palaiko ląstelės formą. Vadinasi, raumens susitraukimo metu sarkolemoje atsidaro per daug kalcio kanalų, todėl kalcio jonų perteklius užplūsta ląstelę. Kalcio jonų perteklius suaktyvina fermentą kalpainą, kuris virškina baltymus, todėl raumuo tampa silpnesnis.