Užpakalinė smegenėlė, didžiausia smegenėlių skiltis, yra dalis, esanti po pirminiu šios smegenų dalies plyšiu. Tai vėliausiai išsivysčiusi smegenėlių dalis, randama tik žinduoliams. Žmonėms jis yra smegenėlių apačioje, šalia smegenų ir nugaros smegenų. Pagrindinė šios smegenų skilties funkcija yra koreguoti judesius. Taip pat vadinama neocerebellum, ši sritis atlieka svarbų vaidmenį planuojant ir vykdant judesius, derinant juos su kitomis smegenų sritimis.
Manoma, kad, kaip ir kitose smegenėlių dalyse, didžioji dalis užpakalinės smegenėlių veiklos vyksta be sąmoningo mąstymo. Jis nuo seno žinomas kaip smegenų sritis, kuri kontroliuoja jėgos kiekį, kryptį ir kitas judesio subtilybes. Nervinių jungčių kilpa tarp šios smegenų skilties ir smegenų žievės reguliuoja judėjimą, išlaiko jo tikslumą. Informacija iš akių, ausų ir raumenų gaunama užpakalinėje smegenėlių dalyje, padedanti koordinuoti. Ši informacija leidžia užpakalinėms smegenėlėms koordinuoti judesius su besikeičiančiomis sąlygomis, todėl galima greitai reaguoti.
Ši smegenų skiltis ne tik kontroliuoja smulkius judesio aspektus, bet ir inicijuoja bei sustabdo judėjimą. Šis judėjimo laikas suteikia žinduoliams daugiau tikslumo atliekant svarbias veiklas, tokias kaip medžioklė ar vengiant plėšrūnų. Užpakalinės smegenėlės taip pat glaudžiai dalyvauja mokantis naujų judesių ir juos tobulinant. Nesvarbu, ar tai būtų kūdikis, besimokantis vaikščioti, ar sportuojantis naujas manevras, ši smegenų dalis yra būtina tobulinant naujus motorinius įgūdžius.
Dėl užpakalinės smegenėlių dalies pažeidimo gali sutrikti koordinacija. Judėjimas gali būti netinkamai suplanuotas, nukreiptas arba netaisyklingo ritmo. Gali padidėti nevalingi judesiai, nes ši smegenų skiltis taip pat neleidžia atlikti nereikalingų judesių. Traumos, insultai ar ligos, pažeidžiančios užpakalinę smegenėlę, gali sukelti pusiausvyros praradimą ir nesugebėjimą išlikti nejudančioje ir stabilioje vietoje. Žmogus, kenčiantis nuo smegenėlių pažeidimo, gali pasirodyti girtas.
Tyrinėdami smegenėlių pažeidimo ar anomalijų padarinius, mokslininkai sužinojo daugiau apie šios smegenų dalies funkcijas. Jie mano, kad užpakalinės smegenėlės gali būti aktyvios kai kurioms pažinimo ir elgesio funkcijoms. Kognityvinės funkcijos, tokios kaip darbinė atmintis, gebėjimas prisiminti žodžius ir planavimas, sutrinka, kai ši smegenų dalis yra pažeista. Tyrimai parodė, kad kai kuriems pacientams, sergantiems autizmu ir dėmesio deficito hiperaktyvumo sutrikimu (ADHD), užpakalinės smegenėlės yra mažesnės nei įprastos, o tai galbūt rodo platesnį šios smegenų skilties vaidmenį pažinimo ir elgesio srityse.