Lillehjerne, cerebellum, hjerneområde beliggende bag hjernestammen, som den er forbundet med gennem nervebaner. Udgør 1/10 af hele hjernens vægt og har en kraftigt foldet overflade. Lillehjernen modtager informationer fra sanselegemer i muskler, sener og led om legemets stilling i rummet og musklernes spændingsgrad som led i balancesansen, og den finjusterer s.m. basalganglierne i hjernens midte de nerveimpulser, som hjernen sender til musklerne, så bevægelser foretages jævnt og koordineret med kroppen i balance.