在感觉感知、协调性，和运动控制中扮演重要角色；它也和注意、语言等很多认知功能相关，亦能调控恐惧和欢乐等反应，其中最为人们确知的是其运动相关功能。小脑不会主动发起动作，但会接收来自嵴髓感觉系统和其他脑区的讯号，影响运动协调、精确度和准确的时机控制。小脑通过丘脑等通路与大脑皮层相连，从而起到支配运动协调性的作用；下小脑接受来自以及下橄榄核等结构的输入，整合多方面的信息，来微调运动的准确性，协调性和连贯性。正由于小脑的功能是“微调”运动技能，所以小脑的损伤不会带来诸如瘫痪的严重症状，但是会导致、、姿势和方面的症状