Il contient 5 types principaux de neurones : les cellules de Purkinje, les cellules en panier, les cellules étoilées, les grains et les cellules de Golgi. 

Sont représentés les deux types principaux d'afférences corticales : les fibres grimpantes et les fibres moussues, ainsi que les fibres parallèles (axones issus des cellules granulaires). 

Dans la substance blanche sont inclus les noyaux cérébelleux profonds.