Den cerebellum er plassert bak den øvre del av hjernestammen (hvor ryggmargen møter hjernen) og er laget av to halvkuler (halvdeler).
Lillehjernen mottar informasjon fra sansesystemene, ryggmargen og andre deler av hjernen og regulerer deretter motoriske bevegelser. Lillehjernen koordinerer frivillige bevegelser som holdning, balanse, koordinasjon og tale, noe som resulterer i jevn og balansert muskelaktivitet. Det er også viktig for å lære motorisk atferd.
Det er en relativt liten del av hjernen - omtrent ti prosent av den totale vekten, men den inneholder omtrent halvparten av hjernens nevroner, spesialiserte celler som overfører informasjon via elektriske signaler.
Lillehjernen er ikke unik for mennesker. Evolusjonært sett er det en eldre del av hjernen. Det er til stede i dyr som forskere mener eksisterte før mennesker.
Skader på lillehjernen, selv om de ikke forårsaker lammelse eller intellektuell svekkelse, kan føre til manglende balanse, langsommere bevegelser og skjelving (risting). Komplekse fysiske oppgaver ville bli ustø og stoppe.
