脑的一部分，是维持躯体平衡和运动协调的重要中枢部位。哺乳类的小脑位于颅后窝内，延髓和脑桥背面，并被大脑半球遮盖。小脑形态上分为中间的蚓部和两侧膨大的小脑半球，也可分为绒球小结叶、前叶和后叶三部。小脑表面有大致平行的浅沟。小脑表层为灰质，称小脑皮质，内部是白质和少数由灰质块构成的神经核。由三对巨大的纤维束将小脑与髓、脑桥、中脑相连，并通过这些部位上与大脑联系，下与脊髓联系。从脊椎动物小脑的系统演化以及小脑的机能和纤维联系来看，哺乳类的小脑可分为古小脑、旧小脑和新小脑三部。小脑的绒球小结叶属古小脑部，功能是维持身体平衡，与鱼类小脑的功能相当。切除猴的该部，其四肢随意运动仍很协调，但身体平衡明显障碍，只能靠墙而立，如强迫其行走，身体摇摆不定以致向一边倾倒。小儿该部患肿瘤，最初症状是步态不平稳。小脑前叶和小部分后叶是旧小脑部，功能是调节躯干、四肢肌紧张。电流刺激法证明，小脑前叶不同部位调节躯体不同部分的肌紧张。这种调节作用有抑制性的，也有加强性的。鸟类和爬行类小脑的发展止于旧小脑。小脑调节肌紧张加强明显而持久，头颈后仰，尾部上翘，呈“角弓反张”状。猫、狗去小脑后也呈伸肌紧张加强，但不久即渐减退而呈肌紧张过低，猿猴则伸肌紧张加强症状更轻。人类小脑损伤后仅表现为肌紧张降低。小脑半球的大部分为高等哺乳动物特有的新小脑部，是随大脑皮层的发展而发展的。新小脑皮层可能将随意运动肢体瞬间所处的位置信息，与从大脑皮层发生的到达运动目标的信息加以比较，及时校正运动肢体的活动，从而减少和纠正随意运动过程中的偏移和误差。因此新小脑的功能是协调随意运动，使运动的速率、范围、力量和方向等方面达到准确、适度和及时。小脑损害的病人，动作的开始和终止迟缓，说话缓慢不清，步行时举步太高，在完成动作时抖动而把握不住动作方向，且不能进行像上臂内旋和外旋等拮抗肌快速转换的动作等等，称为随意运动的“共济失调”。观察小脑损害所表现的各种症状是认识小脑功能的线索，也是诊断小脑病患的重要参考，具有一定的理论研究和临床实践价值。