小脳は、頭蓋骨の後ろ側、後頭葉の下に位置する「小さな脳」です。その小さなサイズにもかかわらず、脳の他の部分を合わせたよりも多くのニューロンを含み、非常に規則的な回路を形成しています。

小脳の古典的な役割は、随意運動の調整、姿勢とバランスの維持、そして運動出力の円滑化である。損傷を受けると、麻痺を伴わずに運動失調（不安定な歩行、企図振戦、急速な交互運動の困難）が生じる。小脳は運動学習にも関与しており、エラーフィードバックに基づいて神経系が運動を調整するのを助ける。最近の研究では、小脳が特定の認知機能や情動機能にも関与していることが示唆されているが、運動機能における役割は依然として最も重要である。

身体の位置や進行中の動きに関する感覚情報は小脳に流れ込み、小脳は意図した動作と実際の動作を比較し、修正信号を発信する。このプロセスは大部分が無意識のうちに行われる。ピアニストの指が鍵盤に正確に着地したり、歩行者がつまずきから体勢を立て直したりする時、小脳は継続的な調整を行っているのだ。

優雅でタイミングの良い動きは、小脳の最も特徴的な貢献である。