Atrofi serebelum menunjukkan lesi degeneratif serebelum, yang dapat disebabkan oleh penyakit keturunan dan degeneratif, dan juga dapat dilihat sebagai akibat dari proses akut tertentu seperti tahap akhir serebelumitis akut, keracunan obat, dll. Beberapa pasien dengan atrofi serebelar secara klinis tidak menunjukkan gejala, tetapi atrofi serebelar juga dapat dilihat pada pencitraan, dan lebih umum terjadi pada orang tua. Penyebab utama atrofi serebelar meliputi: kelainan genetik, kelainan degeneratif, kelainan iskemik dan hipoksia, keracunan obat, kelainan inflamasi, alkoholisme, dan sindrom neuroparaneoplastik.