Mali možgani so eden od manjših delov možganov, vendar ima vlogo pri številnih različnih duševnih in fizičnih procesih. Ta del možganov je v glavnem odgovoren za upravljanje določenih vrst gibanja, vendar ne neposredno za sprožitev. Sposobnost ravnotežja in sposobnost ohranjanja drže sta med najpomembnejšimi funkcijami malih možganov. Njegovi deli so tudi odgovorni ali tangencialno vključeni v številne druge nevronske procese. Ti vključujejo učenje in z njimi povezane kognitivne funkcije ter osredotočenost in odziv na nekatere okoljske dražljaje.
Po strukturi so mali možgani podobni sekundarnim možganom, nameščenim na dnu možganov. Eden splošno sprejetih načinov razmišljanja o malih možganih ga predstavlja kot nekakšno vzporedno procesno napravo, ki obravnava določene ključne naloge, vendar na relativno linearni in podrejen način. Ta del možganov je sestavljen iz številnih segmentov živcev, ki si vsi delijo osnovno konfiguracijo. Vsak segment sprejema najrazličnejše vhodne podatke, procese, ki vnašajo na temeljit in zapleten način, nato pa posreduje relativno preprost rezultat. Ta vrsta računanja in obdelave olajša polavtonomno obravnavanje številnih rutinskih, a ključnih nalog.
Ena od funkcij malih možganov, ki sodi v to kategorijo, je povezana z ravnotežjem. Človeško telo mora nenehno izvajati številne majhne prilagoditve, da ostane pokončno. Te večinoma obvladuje del malih možganov, ki obdeluje ravnotežje brez potrebe po aktivnem razmišljanju.
Učinkovito in varno premikanje človeškega telesa je tudi zelo zapletena naloga. Druga funkcija malih možganov je pomoč pri procesu gibanja. Mali možgani ne začnejo gibati, ampak služijo kot nekakšen pomočnik, da se gibanje odvija bolj gladko, ko ga sprožijo drugi deli možganov.
Proces gibanja vključuje stalno pozornost na trenutni položaj telesa in njegovo smer gibanja. Zdrav mali možgani omogočajo gladke in ravne mišične gibe. Poškodovan povzroči nerodne in sunkovite gibe, ko višji možgani poskušajo usmerjati gibanje, nalogo, za katero niso primerni.
Druge funkcije malih možganov običajno uporabljajo njegovo sposobnost razvrščanja in obdelave določenih vrst informacij in nato pošiljanje izhodnih podatkov v področja možganov ali živčnega sistema, kjer so te informacije koristne. Mali možgani so vključeni v več vrst učenja in se zdijo še posebej pomembni pri učenju, ki zahteva majhne prilagoditve vzorcev gibanja. Dodatne funkcije malih možganov so prenos podatkov na področja, kot so prebavni sistem ali oči, kot odziv na okoljske dražljaje ali druge nevronske odzive.