Nello sviluppo dell’encefalo dei Vertebrati, la quarta vescicola cerebrale che si differenzia fra il mesencefalo e il mielencefalo. La parete dorsale del m. è di natura nervosa e si sviluppa considerevolmente formando una protuberanza apparentemente impari, il cervelletto, che assume diverso sviluppo nei vari Vertebrati fino a differenziarsi, nei Mammiferi, in una formazione mediana impari, il verme, e due emisferi cerebellari ai lati (➔ cervelletto). Il m. è separato, in avanti, dal mesencefalo da un solco, l’istmo, cui corrisponde all’interno, sporgente nella cavità del IV ventricolo, una plica trasversa, il velo midollare anteriore o valvola di Vieussens.
Appena distinguibile nei Missini, Petromizontiformi e Anfibi, dove il cervelletto è una banderella trasversa situata lungo il bordo anteriore della tela coroidea del IV ventricolo, il m. assume maggiore sviluppo nei pesci, nei quali il cervelletto, che mostra una grande varietà di dimensioni, sporge notevolmente ricoprendo addirittura il mesencefalo anteriormente, il mielencefalo posteriormente, avendo talora, sui lati, le auricole, due piccole sporgenze in relazione con gli organi stato-acustici. In alcuni Rettili e negli Uccelli due eminenze laterali, i flocculi, caratterizzano la parte ventrale del metencefalo. Le pareti laterali e la base del m. contengono cospicui fasci di fibre, ascendenti e discendenti, che collegano l’encefalo al midollo spinale.
Nei Vertebrati vi sono due fasci di fibre per ogni lato: i peduncoli cerebellari anteriori collegano il m. al mesencefalo, i peduncoli cerebellari posteriori o corpi restiformi il m. al mielencefalo o midollo allungato. Nei Mammiferi, con la presenza degli emisferi cerebellari, si trovano anche i peduncoli cerebellari medi che formano un prominente anello commissurale (ponte di Varolio) che abbraccia la base del metencefalo.