Väikeaju taga asub ülemises osas ajutüve (kus seljaaju vastab peaaju) ja koosneb kahest poolkerast (poolitatud).
Väikeaju saab teavet sensoorsetest süsteemidest, seljaajust ja muudest aju osadest ning reguleerib seejärel motoorseid liikumisi. Väikeaju koordineerib selliseid vabatahtlikke liigutusi nagu rüht, tasakaal, koordinatsioon ja kõne, mille tulemuseks on sujuv ja tasakaalustatud lihaste tegevus. See on oluline ka motoorse käitumise õppimisel.
See on suhteliselt väike osa ajust - umbes kümme protsenti kogukaalust, kuid see sisaldab umbes pooled aju neuronitest, spetsialiseeritud rakkudest, mis edastavad teavet elektriliste signaalide kaudu.
Väikeaju pole inimestele ainulaadne. Evolutsiooniliselt on see aju vanem osa. Loomades leidub seda teadlaste arvates juba enne inimesi.
Väikeaju kahjustus, mis ei põhjusta halvatust ega intellektihäireid, võib põhjustada tasakaalu puudumist, aeglasemat liikumist ja värinaid (värisemist). Keerulised füüsilised ülesanded muutuvad ebakindlaks ja peatuvad.
