Pedunculul cerebelos superior (brahia conjunctivă) iese din cerebel și urcă pentru a forma porțiunea laterală a acoperișului celui de-al patrulea ventricul, unde intră în trunchiul cerebral sub coliculii inferiori. Ele sunt unite prin velatura medulară superioară. Pedunculii cerebeloși superiori reprezintă principala cale de ieșire din cerebel și, ca atare, cele mai multe dintre fibrele lor sunt eferente. Este prezentă o contribuție aferentă relativ mică. Căile eferente includ traiectele cerebelorubral, dentato-talamic și fastigioreticular. Toate acestea ies din nucleele cerebeloase; fibrele cerebellorubrale din nucleele globos și emboliform, fibrele dentatotalamice din nucleul dentat, iar fibrele fastigioreticulare din nucleul fastigial. Acestea ies împreună din diverși nuclei pentru a urca în acoperișul celui de-al patrulea ventricul și se îndreaptă anterior spre zona tegmentală a mezencefalului, medial față de lemniscusul lateral. Fibrele cerebelorubrale se intersectează în acest punct pentru a intra în nucleul roșu contralateral. Fibrele dento-talamice se intersectează, de asemenea, și urcă pentru a face sinapsă în nucleele ventral intermediar (VI) și ventral anterior (VA) ale talamusului. Fibrele fastigioreticulare intră în formațiunea reticulară a mezencefalului, pons și medulla oblongata. căile aferente includ tractul spinocerebelos anterior și cel tectocerebelos. Fibrele tractului spinocerebelos anterior își au originea în coloana lui Clarke din măduva spinării și traversează în comisura albă anterioară până la funiculul lateral, unde urcă la nivelurile pontine superioare înainte de a traversa înapoi pentru a intra în cerebel prin pedunculul superior. Ele se termină în regiunea membrului posterior al cortexului cerebelos. Tracturile tectocerebeloase ies din coliculii superiori și inferiori de ambele părți, terminându-se în vermisul intermediar (culmen, declive, folium, tuber, piramidă) și în lobulus simplex. Funcția tractului tectocerebelos nu este cunoscută, dar se crede în general că mediază reflexele vizuale și auditive.