小脑上脚是小脑的主要传出纤维，由齿状核发出，在中脑上丘阶段的被盖部左、右交叉，止于红核和背侧丘脑。下橄榄核发出纤维越过中线行向对侧，与脊髓小脑后束等共同组成小脑下脚，进入小脑。脑桥核发出纤维横行交叉至对侧，组成小脑中脚进入小脑。顶核和中间核发出纤维至前庭神经核和脑干网状结构。