Os pedúnculos cerebelares superiores (brachia conjuntiva) emergem do cerebelo e ascendem para formar a porção lateral do teto do quarto ventrículo, onde entram no tronco encefálico abaixo do colículo inferior. Eles são ligados pelo velino medular superior. Os pedúnculos cerebelares superiores representam a principal via de saída do cerebelo e, como tal, a maior parte de suas fibras é eferente. Uma contribuição relativamente pequena e aferente está presente. As vias eferentes incluem as vias cerebelorubral, dentatotalâmica e fastigiorrespiratória. Todas elas emergem dos núcleos cerebelares; as fibras cerebelorubrosas dos núcleos globosos e emboliformes, as fibras dentatotalâmicas do núcleo dentado e as fibras fastigioreticulares do núcleo fastigioreal. Elas emergem juntas dos vários núcleos para ascenderem no teto do quarto ventrículo e procederem anteriormente à área tegmental média do cérebro medial até o lemnisco lateral. As fibras cerebelorubrosas cruzam-se neste ponto para entrar no núcleo vermelho contralateral. As fibras dentatotalâmicas também se cruzam e ascendem para sinapse nos núcleos ventral intermediário (VI) e ventral anterior (VA) do tálamo. As fibras fastigioreticulares entram na formação reticular do cérebro médio, das pons e da medula oblonga. As fibras do trato espinocerebelar anterior originam-se na coluna de Clarke da medula espinhal e cruzam-se na comissura anterior branca até o funículo lateral, onde ascendem aos níveis pontinos superiores antes de cruzarem para trás para entrar no cerebelo através do pedúnculo superior. Terminam na região do membro posterior do córtex cerebelar. As vias tectocerebelares emergem dos colículos superior e inferior de ambos os lados, terminando no verme intermediário (culmen, declive, folium, tubérculo, pirâmide) e no lobulus simplex. A função do trato tectocerebelar não é conhecida, mas acredita-se amplamente que medeia os reflexos visual e auditivo.