Il cervelletto presenta uno strato di sostanza grigia superficiale, detta "corteccia cerebellare", di forma irregolare a causa di numerosi solchi ad andamento prevalentemente trasversale. Al profondo della corteccia è presente la "sostanza bianca" che forma, al centro, il "corpo midollare" da cui dipartono tralci di sostanza che seguono i ripiegamenti della grigia superficiale e formano l'"arbor vitae". Nel profondo del corpo midollare sono situati quattro nuclei (detti "nuclei intrinseci"): nucleo del tetto (o del fastigio), nucleo globoso, nucleo emboliforme e nucleo dentato.