सेरेबेलम खोपड़ी के पिछले हिस्से में स्थित पश्चकपाल पालियों के नीचे छिपा हुआ "छोटा मस्तिष्क" है। अपने छोटे आकार के बावजूद, इसमें मस्तिष्क के बाकी हिस्सों की तुलना में कहीं अधिक न्यूरॉन्स होते हैं, जो एक अत्यंत नियमित परिपथ में व्यवस्थित होते हैं।

इसका पारंपरिक कार्य स्वैच्छिक गतिविधियों का समन्वय, शारीरिक मुद्रा और संतुलन बनाए रखना और गति उत्पादन को सुचारू बनाना है। क्षति होने पर गतिभंग (अस्थिर चाल, कंपन और तीव्र गति से बारी-बारी से होने वाली गतिविधियों में कठिनाई) हो जाता है, लेकिन पक्षाघात नहीं होता। सेरिबेलम गति सीखने में भी भाग लेता है; यह तंत्रिका तंत्र को त्रुटि प्रतिक्रिया के आधार पर गतिविधियों को समायोजित करने में सहायता करता है। हाल के साक्ष्य इसे कुछ संज्ञानात्मक और भावनात्मक कार्यों में भी शामिल करते हैं, हालांकि इसकी गति संबंधी भूमिका प्राथमिक बनी हुई है।

शरीर की स्थिति और चल रही गतिविधियों की प्रगति के बारे में संवेदी जानकारी मस्तिष्क में प्रवाहित होती है, जो इच्छित क्रिया की तुलना वास्तविक परिणाम से करती है और सुधारात्मक संकेत जारी करती है। यह प्रक्रिया काफी हद तक अचेतन होती है। जब एक पियानोवादक की उंगलियां कुंजियों पर सटीक रूप से पड़ती हैं या एक चलने वाला व्यक्ति ठोकर लगने के बाद संभल जाता है, तो मस्तिष्क ने अपना निरंतर समायोजन पूरा कर लिया होता है।

सुंदर और समयबद्ध गति सेरेबेलम का विशिष्ट योगदान है।