小脑是脑的一部分。位于大脑的后下方，颅后窝内，延髓和脑桥的背面。可分为中间的蚓部和两侧膨大的小脑半球。小脑表面有许多大致平行的浅沟，沟间为一个叶片。表面的灰质为小脑皮层、深部为白质，也称髓质。白质内有数对核团，称中央核。
小脑是运动的重要调节中枢，有大量的传人和传出联系。大脑皮质发向肌肉的运动信息和执行运动时来自肌肉和关节等的信息，都可传人小脑。小脑经常对这两种传来的神经冲动进行整合，并通过传出纤维调整和纠正各有关肌肉的运动，使随意运动保持协调。
此外，小脑在维持身体平衡上也起着重要作用。它接受来自前庭器官的信息，通过传出联系，改变躯体不同部分肌肉的张力，使肌体在重力作用下，作加速或旋转运动时保持姿势平衡。
据研究，小脑对内脏机能活动也有一定作用。小脑损伤引起的功能障碍是同侧性的。小脑受损伤后功能障碍主要表现为：肌张力低下，肌肉弛缓，如出现小腿呈钟摆样反射；随意运动发生障碍，表现为运动的速度、范围、力量和方向不准确，如步态失调，动作笨拙；平衡障碍，如躯体不易维持直立姿势，而向受损侧倾斜；植物性神经系统功能障碍，如尿失禁。
小脑和负责记忆与情感的大脑不同，主要负责全身的运动功能，小脑功能一旦丧失，身体的平衡、复杂的运动就无法维持和进行。