皮層小腦的主要功能是

接受由大腦皮層廣大區域（感覺區、運動區、聯絡區）傳來的信息。這些區域的下傳纖維均經腦橋換元，轉而投射到對側。皮層小腦與運動區、感覺區、聯絡區之間的聯合活動和運動計劃的形成及運動程序的編制有關。

在精巧運動學習過程中，大腦皮層與小腦之間不斷進行着聯合活動，同時小腦不斷接受感覺傳入衝動的信息逐步糾正運動過程中所發生的偏差，使運動逐步協調起來。在這一過程中，皮層小腦參與了運動計劃的形成和運動程序的編制。當精巧運動逐漸熟練完善後，皮層小腦中就貯存了一整套程序；當大腦皮層要發動精巧運動時，