Funzionalmente possiamo suddividere il cervelletto in archicerebellum, paleocerebellum e neocerebellum.
-Archicerebellum: comprende il lobulo flocculo nodulare. Integra la sensibilità relativa all'equilibrio. Serve a controllare l'equilibrio attraverso il mantenimento del tono dei muscoli posturali.
-Paleocerebellum: verme e paraverme, collegamenti con il nucleo rosso. Integra la sensibilità propriocettiva non cosciente. Ci permette di aggiustare i movimenti in corso d'opera, dato che "mette in relazione" movimenti programmati e movimenti reali.
-Neocerebellum: E' costituito dagli emisferi cerebellari. Riceve dalla corteccia cerebrale (telencefalo) le informazioni riguardo ai movimenti che si vogliono eseguire e in risposta (grazie al nucleo ventrale anteriore e ventrale laterale del talamo) invia i cosiddetti programmi motori, ovvero memoria di movimenti già eseguiti, memoria motoria.
Il cervelletto è dunque fondamentale per una serie di funzioni che hanno tutte più o meno a che fare con il movimento (coordinazione), il mantenimento dell'equilibrio e il controllo del tono muscolare e della postura (informazioni propriocettive da muscoli e articolazioni). Il cervelletto comunica tra l'altro con il telencefalo per fornire informazioni riguardo al tono muscolare di ogni parte del corpo, e, come abbiamo visto, mantiene anche una memoria motoria che ci permette di ripetere movimenti già fatti con un elevato grado di precisione. A differenza del controllo crociato del corpo da parte del telencefalo (vie piramidali), i due emisferi del cervelletto controllano le rispettive metà, ovvero l'emisfero destro la parte destra del corpo e l'emisfero sinistro la parte sinistra del corpo, è omolaterale. Ovviamente nel cervelletto nessun tipo di azione arriva alla soglia della coscienza, è tutto completamente incosciente; la soglia di coscienza può essere raggiunta infatti solo a livello del telencefalo.
