Atrofi serebelum menunjukkan lesi degeneratif serebelum, yang dapat disebabkan oleh penyakit keturunan atau degeneratif, serta oleh proses akut tertentu seperti serebelumitis akut akhir dan keracunan obat. Penyebab utama atrofi serebelar meliputi: kelainan genetik, kelainan degeneratif, kelainan iskemik dan hipoksia, keracunan obat, kelainan inflamasi, alkoholisme, sindrom paraneoplastik neurologis, dll.