Dalam bahasa Latin, kata serebelum berarti otak kecil. Otak kecil adalah area otak belakang yang mengontrol koordinasi gerakan, keseimbangan, dan keseimbangan otot nada. Seperti itu korteks serebral, otak kecil terdiri dari materi putih dan lapisan luar tipis dari materi abu-abu yang terlipat rapat. Lapisan luar yang terlipat dari otak kecil (cerebellar cortex) memiliki lipatan-lipatan yang lebih kecil dan lebih kompak dibandingkan dengan yang ada pada korteks otak. Otak kecil berisi ratusan juta neuron untuk memproses data. Ini menyampaikan informasi antara otot tubuh dan area korteks serebral yang terlibat dalam kontrol motorik.
Otak kecil dapat dibagi menjadi tiga lobus yang mengoordinasikan informasi yang diterima dari saraf tulang belakang dan dari berbagai area otak. Lobus anterior menerima input terutama dari sumsum tulang belakang. Lobus posterior menerima input terutama dari batang otak dan korteks serebral. Lobus flocculonodular menerima input dari inti kranial saraf vestibular. Saraf vestibular adalah komponen dari saraf kranial vestibulocochlear. Transmisi sinyal input dan output saraf dari otak kecil terjadi melalui ikatan serabut saraf yang disebut tangkai serebral. Bundel saraf ini berjalan melalui
otak tengah menghubungkan otak depan dan otak belakang.Otak kecil memproses informasi dari otak dan sistem saraf perifer untuk keseimbangan dan kontrol tubuh. Kegiatan seperti berjalan, memukul bola, dan bermain video game semuanya melibatkan otak kecil. Otak kecil membantu kita untuk memiliki kontrol motorik halus sambil menghambat gerakan tak disengaja. Ini mengoordinasi dan menafsirkan informasi sensorik untuk menghasilkan gerakan motorik halus. Ini juga menghitung dan memperbaiki perbedaan informasi untuk menghasilkan gerakan yang diinginkan.
Kerusakan pada otak kecil dapat menyebabkan kesulitan dengan kontrol motorik. Individu mungkin memiliki masalah menjaga keseimbangan, tremor, kurangnya otot, kesulitan berbicara, kurang kontrol atas gerakan mata, kesulitan berdiri tegak, dan ketidakmampuan untuk melakukan akurat gerakan. Otak kecil dapat menjadi rusak karena sejumlah faktor. Racun termasuk alkohol, obat-obatan, atau logam berat dapat menyebabkan kerusakan pada saraf di otak kecil yang menyebabkan kondisi yang disebut ataksia. Ataxia melibatkan hilangnya kontrol otot atau koordinasi gerakan. Kerusakan pada otak kecil juga dapat terjadi sebagai akibat dari stroke, cedera kepala, kanker, cerebral palsy, infeksi virus, atau penyakit degeneratif sistem saraf.
Otak kecil termasuk dalam pembagian otak disebut otak belakang. Otak belakang dibagi menjadi dua subregion yang disebut metencephalon dan myelencephalon. Otak kecil dan pons terletak di daerah atas otak belakang yang dikenal sebagai metencephalon. Secara sagat, pons berada di anterior otak kecil dan menyampaikan informasi sensorik antara otak besar dan otak kecil.