A superfície do cerebelo é composta pelo córtex cerebelar, uma lâmina de substância cinzenta contínua e regular, repleta de corpos celulares de neurônios.

Macroscopicamente, o cerebelo aparece como duas eminências laterais, os hemisférios cerebelares, ligados a uma estrutura ímpar e mediana, denominada vérmis.

O cerebelo se localiza posterior ao tronco encefálico, constituindo o teto do IV ventrículo e estando em íntima relação com o mesencéfalo.

O córtex cerebelar, composto por substância cinzenta, engloba o corpo medular do cerebelo, composto por substância branca. Ao contrário do que ocorre no telencéfalo e no tronco encefálico, não existem núcleos de substância cinzenta no interior da substância branca cerebelar.

Os pedúnculos cerebelares, superior e inferior, unem o cerebelo ao tronco encefálico. Essas são as duas principais estruturas que carregam as aferências e eferências relativas ao cerebelo.