Otak kecil adalah salah satu bagian otak yang lebih kecil tetapi memiliki peran dalam banyak proses mental dan fisik yang berbeda. Bagian otak ini terutama bertanggung jawab untuk mengelola, tetapi tidak secara langsung memulai, jenis gerakan tertentu. Kemampuan untuk keseimbangan dan fasilitas dalam mempertahankan postur keduanya merupakan fungsi yang paling penting dari otak kecil. Bagian-bagiannya juga bertanggung jawab atau terlibat secara tangensial dalam berbagai proses saraf lainnya. Ini termasuk belajar dan fungsi kognitif terkait serta fokus dan respons terhadap beberapa rangsangan lingkungan.
Secara struktural, otak kecil menyerupai otak sekunder yang dipasang di dasar otak. Salah satu cara berpikir yang diterima secara luas tentang otak kecil membayangkannya sebagai semacam perangkat pemrosesan paralel yang menangani tugas-tugas utama tertentu, tetapi dengan cara yang relatif linier dan subordinat. Bagian otak ini terdiri dari banyak segmen saraf yang semuanya memiliki konfigurasi dasar. Setiap segmen menerima berbagai macam input, memproses input tersebut secara menyeluruh dan rumit, dan kemudian meneruskan output yang relatif sederhana. Jenis komputasi dan pemrosesan ini memfasilitasi penanganan semi-otonom dari banyak tugas rutin tetapi penting.
Salah satu fungsi otak kecil yang termasuk dalam kategori ini berkaitan dengan keseimbangan. Tubuh manusia harus terus-menerus melakukan banyak penyesuaian kecil agar tetap tegak. Ini sebagian besar ditangani oleh sebagian dari otak kecil, yang memproses keseimbangan tanpa perlu pemikiran aktif.
Memindahkan tubuh manusia secara efisien dan aman juga merupakan tugas yang sangat rumit. Fungsi lain dari otak kecil adalah untuk membantu proses pergerakan. Otak kecil tidak memulai gerakan tetapi berfungsi sebagai semacam asisten untuk membuat gerakan terjadi lebih lancar ketika diprakarsai oleh bagian lain dari otak.
Proses gerakan melibatkan perhatian konstan pada posisi tubuh saat ini dan arah gerakannya. Otak kecil yang sehat memungkinkan gerakan otot yang halus dan lurus. Yang rusak menghasilkan gerakan canggung dan tersentak-sentak ketika otak yang lebih tinggi mencoba mengarahkan gerakan, tugas yang tidak cocok untuknya.
Fungsi lain dari otak kecil cenderung memanfaatkan kemampuannya untuk menyortir dan memproses jenis informasi tertentu dan kemudian mengirimkan output ke area otak atau sistem saraf di mana informasi itu berguna. Otak kecil terlibat dalam beberapa jenis pembelajaran dan tampaknya sangat penting dalam pembelajaran yang memerlukan sedikit penyesuaian terhadap pola gerak. Fungsi tambahan dari otak kecil adalah transmisi data ke area seperti sistem pencernaan atau mata sebagai respons terhadap rangsangan lingkungan atau respons saraf lainnya.