Pikkuaivokuori on ohut rypistynyt harmaa hermokudos, joka muodostaa pikkuaivojen ulkokerroksen. Pikkuaivot ovat aivojen juuressa ja niiden katsotaan hallitsevan hienomotorista ohjausta. Uuden hermokuvatekniikan käyttöönoton jälkeen 1980 -luvun lopulla ja 90 -luvun alussa tiedemiehet ovat pystyneet tutkimaan aivokuoren roolia pelkän moottorin hallinnan ulkopuolella. Sen uskotaan yleisesti osallistuvan myös kognitiivisiin ja kielellisiin toimintoihin.
Aivopuoli on piilossa aivojen kahden pallonpuoliskon alle, rypistyneeseen sipulikupeeseen, jota useimmat ihmiset ajattelevat aivoiksi. Aivopuoliskon tapaan pikkuaivo jakautuu kahteen pallonpuoliskoon ja on peitetty ryppyisellä ulkokerroksella harmaata hermokudosta. Pikkuaivossa tätä kudosta kutsutaan pikkuaivokuoreksi. Toisin kuin aivokuoren epäjärjestetty ulkonäkö, aivokuoren taitokset kulkevat tiukkojen, yhdensuuntaisten urien verkostossa.
Pikkuaivokuori koostuu kolmesta kerroksesta: granulosumikerros, ganglionikerros ja stratum moleculare. Paksin ja sisin kerros, stratum granulosum, on nimetty pieniä raesoluja varten, jotka täyttävät sen. Nämä solut ovat niin pieniä ja tungosta yhteen, että pikkuaivo sisältää enemmän neuroneja kuin muu aivot yhteensä. Keskimmäinen ganglionikerros koostuu purkinje -solukehoista, suurista neuroneista, jotka ovat vastuussa suurimmasta osasta pikkuaivojen sähköistä toimintaa. Kerrosmolekulaari, ulompi molekyylikerros, koostuu purkinje -solujen litistetyistä dendriiteistä, jotka on liitetty toisiinsa laajalla joukolla rinnakkaisia kuituja.
Aivokuoresta, joka on aivojen suurin, neuroneja rikkain komponentti, on olennainen rooli moottorin ohjauksen hienosäädössä. Ihmiset ja eläimet, joilla on pikkuaivovaurioita, voivat silti suorittaa normaaleja motorisia taitoja, mutta he suorittavat usein nämä liikkeet hitaasti ja nykäisesti. Esimerkiksi saavuttaessaan esineen henkilö, jolla on normaalisti toimiva pikkuaivo, liikuttaa kättään suoraan kohti esinettä epäröimättä tai korjaamatta liikkeen alkamisen jälkeen. Henkilö, jolla on aivovaurioita, ulottuu kuitenkin paljon hitaammin ja virheellisin korjauksin koko liikkeen aikana.
1990 -luvun alussa uusi hermokuvaustekniikka mahdollisti aivokuoren roolin toiminnoissa, jotka eivät liity moottorijärjestelmään. Seuraavien vuosien tutkimuksista kerätyt todisteet viittaavat siihen, että aivokuori edistää myös kognitiota, kieltä ja tunteita. Hienojen liikkeiden ominaispiirteiden lisäksi aivokuoren vaurioituneet ihmiset raportoivat useiden tehtävien, kielellisen käsittelyn ja mielialan heikkenemisestä.