Cortexul cerebelos este țesutul neuronal gri și mototolit care formează stratul exterior al cerebelului. Cerebelul se află la baza creierului și se consideră că domnește asupra controlului motorului fin. De la introducerea noii tehnologii de imagistică neuronală la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor ’90, oamenii de știință au reușit să investigheze rolul cortexului cerebelos dincolo de simplul control motor. Se crede pe scară largă că participă și la funcțiile cognitive și lingvistice.
Cerebelul este ascuns chiar sub cele două emisfere ale creierului, movila cu bulbi șifonați la care majoritatea oamenilor o consideră creier. La fel ca și creierul, cerebelul se împarte în două emisfere și este acoperit de un strat exterior șifonat de țesut neuronal gri. În cerebel, acest țesut se numește cortex cerebelos. Spre deosebire de aspectul dezorganizat al cortexului cerebral, pliurile cortexului cerebelos se desfășoară într-o rețea de șanțuri strânse, paralele.
Cortexul cerebelos este format din trei straturi: stratul granulosum, stratul ganglionar și stratul molecular. Cel mai gros și cel mai interior strat, stratul granulosum, poartă numele de celulele de granule minuscule care îl populează. Aceste celule sunt atât de mici și aglomerate, încât cerebelul conține mai mulți neuroni decât restul creierului combinat. Stratul ganglionar mijlociu este format din corpuri celulare purkinje, neuroni mari responsabili pentru cea mai mare parte a activității electrice din cerebel. Stratul molecular, stratul molecular exterior, este alcătuit din dendritele turtite ale celulelor purkinje conectate între ele printr-o gamă largă de fibre paralele.
Fiind cea mai mare și cea mai bogată componentă a cerebelului în neuroni, cortexul cerebular joacă un rol esențial în reglarea fină a controalelor motorii. Oamenii și animalele cu leziuni cerebeloase pot încă îndeplini abilități motorii normale, dar în mod frecvent realizează acele mișcări într-un mod lent și sacadat. De exemplu, când atinge un obiect, o persoană cu un cerebel care funcționează normal își mișcă mâna direct spre obiect, fără nicio ezitare sau corectare, după ce mișcarea a început. O persoană care are leziuni cerebeloase, totuși, se întinde mult mai încet și cu corecții neregulate pe parcursul întregului curs al mișcării.
La începutul anilor 1990, noua tehnologie de imagistică neuronală a făcut posibilă studierea rolului cortexului cerebral în funcții care nu au legătură cu sistemul motor. Dovezile colectate din studiile din anii care au urmat sugerează că cortexul cerebelos contribuie și la cunoaștere, limbaj și emoție. Pe lângă idiosincraziile de mișcare fine, persoanele care au leziuni ale cortexului cerebelos raportează deficiențe ale abilităților de multitasking, procesării lingvistice și dispoziției.