主に大脳皮質などの新しい部分からの興奮を小脳に伝える入力線維の橋小脳路が中小脳脚を通る。橋核から出た神経線維は橋で交叉して対側の中小脳脚を通り、対側小脳半球に連絡する。
下小脳脚.
主に脊髄、延髄など系統発生的に古い部分から小脳に入る伝導路が通る。すなわちオリーブ小脳路や後脊髄小脳路や前庭小脳路が通る。深部小脳核からの出力線維の大部分は上小脳脚を通るが、例外的に片葉小節葉のプルキンエ細胞の一部は下小脳脚を介して出力線維を脳幹の前庭神経核に送っている。
小脳皮質.
求心性線維.
小脳への主要な求心性線維である苔状線維と登上線維は、いずれも小脳のニューロンと興奮性シナプスを形成するが、小脳皮質の異なる層に終止して、プルキンエ細胞に異なるパターンの発火活動を誘発するため異なる機能を担っていると考えられる。
遠心性線維.
小脳皮質からの主要な出力はプルキンエ細胞である。プルキンエ細胞は小脳深部の核群、室頂核、中位核、歯状核などに出力する。前庭小脳のプルキンエ細胞からの出力は小脳深部の核群ではなく前庭神経核に直接連絡している。脊髄小脳では虫部のプルキンエ細胞は室頂核と前庭神経核に連絡する。半球中間部のプルキンエ細胞は球状核と栓状核に連絡する。大脳小脳のプルキンエ細胞は歯状核に連絡する。上小脳脚は深部小脳核から出力線維の大部分が通過する。
小脳髄質.
小脳皮質の下は、小脳髄質と呼ばれる白質である。小脳内部は小脳髄質で構成され、中心部には室頂核、球状核、栓状核がある。小脳髄質は小脳回に白質突起をだす（小脳活樹）。一部の線維は同側半球間の連合線維であるが、他は対側半球の同様の部位と結合する交連線維と上小脳脚、中小脳脚、下小脳脚を構成する投射性線維である。
血液供給.
上小脳動脈 (SCA)
脳底動脈の側面、後大脳動脈に繋がる部分の下流から分岐する。橋を経由して小脳に到達する。SCAは小脳皮質・小脳核・上小脳脚・中小脳脚で使われる血液の大半を供給する。
機能障害.