Najmniejszy region móżdżku, zwany płatem kłaczkowo-grudkowym, nosi także miano móżdżka przedsionkowego. Jest to najstarsza ewolucyjnie część móżdżku, archicerebellum, biorąca udział w utrzymaniu równowagi i orientacji przestrzennej. Łączy się głównie z jądrami przedsionkowymi, choć otrzymuje też informacje ze wzroku i innych zmysłów. Uszkodzenie tego regionu skutkuje zaburzeniami równowagi i chodu.
Strefa pośrodkowa płatów przedniego i tylnego tworzy móżdżek rdzeniowy, zwany spinocerebellum bądź paleocerebellum – móżdżkiem dawnym. Ta część móżdżku umożliwia głównie precyzyjne dostosowanie ruchów ciała i kończyn. Otrzymuje informacje proprioceptywne z kolumn grzbietowych rdzenia kręgowego (w tym z drogi rdzeniowo-móżdżkowej) i z nerwu trójdzielnego, jak również dane wzrokowe i słuchowe. Wysyła włókna do jąder móżdżku, które z kolei przesyłają informacje zarówno do kory mózgu, jak i do pnia mózgu, umożliwiając modulację zstępujących układów motorycznych.
Część boczna, u człowieka największa, obejmuje cerebrocerebellum, czyli neocerebellum, móżdżek nowy.