Lillhjärnan är förenad med hjärnstammen genom tre pariga lillhjärnsskänklar, i vilka ledningsbanor för nervimpulser passerar till och från lillhjärnan. Den består av de båda lillhjärnshemisfärerna som är uppdelade i lober och som i mitten hålls samman av en struktur som tidiga anatomer beskrev som maskformig och benämnde vermis.