In corso di SM le placche di demielinizzazione sono spesso riscontrabili a livello dei peduncoli cerebellari e del cervelletto; sindromi cerebellari sono relativamente frequenti in corso di malattia conclamata, più rare come sintomo d'esordio.L'atassia, statica o dinamica, è il più comune tra i sintomi cerebellari. Altre manifestazioni riscontrabili all'esame obiettivo neurologico (EON) sono dismetria, adiadococinesia, tremore (soprattutto intenzionale, ma anche posturale e persino a riposo), disartria, nistagmo, ipotonia. Si definisce triade di Charcot la presenza simultanea di nistagmo, tremore intenzionale e parola scandita. Nelle forme avanzate di malattia, il coinvolgimento contemporaneo dei sistemi piramidale e cerebellare determina un'andatura atasso-spastica.