大腦中控制人體平衡的是小腦。
小腦位於大腦半球后方，覆蓋在腦橋及延髓之上，橫跨在中腦和延髓之間。它由胚胎早期的菱腦分化而來，是腦六個組成部分中僅次於大腦的第二大結構。小腦通過它與大腦、腦幹和脊髓之間豐富的傳入和傳出聯絡，參與軀體平衡和肌肉張力的調節，以及隨意運動的協調。
調節軀體平衡小腦對於軀體平衡的調節，是由絨球小結葉，即古小腦進行的。軀體的平衡調節是一個反射性過程，絨球小結葉是這一反射活動的中樞裝置。
軀體平衡變化的資訊由前庭器官所感知，經前庭神經和前庭核傳入小腦的絨球小結葉，小腦據此發出對軀體平衡的調節衝動，經前庭脊髓束到達脊髓前角運動神經元，再經脊神經到達肌肉，協調了有關頡頏肌群的運動和張力，從而使軀體保持平衡。
