소뇌(小腦, cerebellum)는 중추신경계의 중요한 부분으로, 대뇌의 아래쪽, 뇌간의 뒤쪽에 위치한다. 소뇌는 주로 운동 조절, 평형 유지, 그리고 운동 기억에 관여하며, 몸의 균형과 협응을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

소뇌는 왼쪽 및 오른쪽 반구와 중앙의 벌집 구조인 벌레체(vermis)로 이루어져 있다. 각 반구는 여러 개의 소엽로 나누어져 있으며, 대뇌에서 오는 신호를 처리하고 운동 능력을 조정하는 기능을 한다. 소뇌는 다양한 신경섬유로 연결되어 있으며, 대뇌피질, 척수, 뇌간 등과 밀접하게 상호작용한다.

소뇌의 역할 중 하나는 근육의 조화로운 움직임을 조율하는 것이다. 이 기능은 무의식적인 반사와 긴밀하게 연관되어 있어, 사람의 행동과 운동을 보다 매끄럽고 통합적으로 만드는 데 기여한다. 또한 소뇌는 학습된 운동 패턴을 저장하고, 이를 통해 반복적인 운동을 더 효율적으로 수행할 수 있게 한다.

소뇌의 손상은 다양한 운동 장애를 초래할 수 있으며, 이러한 증상으로는 균형의 상실, 비정상적인 운동 조절, 그리고 떨림 등이 포함된다. 소뇌와 관련된 질병으로는 소뇌 위축증, 소뇌 출혈, 그리고 소뇌 종양 등이 있다. 이처럼 소뇌는 신체의 정상적인 운동 기능을 유지하는 데 필수적인 뇌의 한 부분으로, 다양한 신경학적 연구의 대상이 되고 있다.