Όπως και ο μεγαλύτερος εγκέφαλος, η παρεγκεφαλίδα έχει δύο ημισφαίρια. Τα παρεγκεφαλιδικά ημισφαίρια βρίσκονται εκατέρωθεν μιας μικρής περιοχής που ονομάζεται vermis και χωρίζει τα δύο ημισφαίρια στη μέση. Κάθε ένα από τα ημισφαίρια της παρεγκεφαλίδας χωρίζεται περαιτέρω σε πέντε λοβούς. Βαθιές πτυχώσεις στην παρεγκεφαλίδα χωρίζουν τους δέκα λοβούς. Τοποθετημένη στο κάτω πίσω μέρος του εγκεφάλου, η παρεγκεφαλίδα κάθεται κάτω από τον εγκέφαλο και πίσω από τους κορμούς.
Από το εξωτερικό, τα παρεγκεφαλιδικά ημισφαίρια διακρίνονται από σφιχτές, παράλληλες πτυχώσεις. Αυτό είναι διαφορετικό από τον εγκέφαλο, ο οποίος έχει μεγάλες, επιφανειακές πτυχώσεις που φαίνονται στριμμένες. Ο φλοιός της παρεγκεφαλίδας είναι στην πραγματικότητα ένα συνεχές στρώμα εγκεφαλικού ιστού σφιχτά διπλωμένο πάνω του. Αν και τα ημισφαίρια της παρεγκεφαλίδας αντιπροσωπεύουν μόνο το δέκα τοις εκατό του όγκου του εγκεφάλου, περιέχουν περισσότερους νευρώνες από τον υπόλοιπο εγκέφαλο. Αυτό είναι δυνατό λόγω της σφιχτά διπλωμένης φύσης της παρεγκεφαλίδας.
Βρίσκονται βαθιά μέσα σε κάθε ένα από τα ημισφαίρια της παρεγκεφαλίδας βρίσκονται οι βαθύι πυρήνες. Όλα τα εξερχόμενα σήματα αποστέλλονται μέσω αυτών των πυρήνων. Ο φλοιός των παρεγκεφαλιδικών ημισφαιρίων αξιολογεί τα εισερχόμενα μηνύματα που μεταδίδουν αισθητήρια και άλλα δεδομένα από τον εγκέφαλο. Ο ακριβής συντονισμός της κίνησης συντονίζεται από αυτό το τμήμα του εγκεφάλου καθώς λαμβάνονται αισθητήρια μηνύματα και αποστέλλονται σήματα στους μυς. Η βλάβη στην παρεγκεφαλίδα προκαλεί έλλειψη συντονισμού και χρονισμού των κινήσεων και άλλα θέματα, συμπεριλαμβανομένων προβλημάτων ομιλίας.
Λειτουργικά, η παρεγκεφαλίδα χωρίζεται σε τρία τμήματα. Η ποντοεγκεφαλίδα αποτελείται από το μεγαλύτερο μέρος του φλοιού της παρεγκεφαλίδας. Η βλάβη σε αυτό το τμήμα της παρεγκεφαλίδας εμφανίζεται συνήθως ως έλλειψη συντονισμού στην ίδια πλευρά του σώματος με τη βλάβη. Ο τραυματισμός ή η ασθένεια του αιθουσαίου εγκεφάλου χαρακτηρίζεται από ζάλη και ασυντόνιστο βάδισμα. Εάν η σπονδυλική εγκεφαλική βλάβη έχει υποστεί βλάβη από αλκοόλ, τραυματισμό ή ασθένεια, το βάδισμα στο βάδισμα γίνεται συγκλονιστικό και επηρεάζεται η στάση του σώματος.
Αρκετές διαταραχές επηρεάζουν την παρεγκεφαλίδα. Η σπονδυλοεγκεφαλική αταξία είναι μια εκφυλιστική γενετική κατάσταση που χαρακτηρίζεται από προοδευτική απώλεια συντονισμού. Είναι γνωστοί πάνω από δέκα διαφορετικοί τύποι σπινοεγκεφαλικής αταξίας, ανάλογα με τη συγκεκριμένη γονιδιακή μετάλλαξη. Η έρευνα αποκάλυψε μια σχέση μεταξύ αυτισμού και μείωσης του μεγέθους των παρεγκεφαλιδικών ημισφαιρίων. Τα εγκεφαλικά επεισόδια και οι τραυματισμοί του εγκεφάλου επηρεάζουν επίσης τη λειτουργία της παρεγκεφαλίδας και έχουν ως αποτέλεσμα την έλλειψη ελέγχου της κίνησης.