Senza dubbio fra le molte funzioni ancora abbastanza oscure del cervelletto la principale è l'organizzazione temporale delle sequenze motorie. Lesioni del cervelletto, specialmente dei suoi cosidetti lobi laterali, producono disturbi dei movimenti fini delle mani, specialmente un'imprecisione nell'ampiezza dei movimenti, probabilmente dovuta a un'imprecisione temporale fra l'attività del muscolo "agonista", che dà inizio al movimento, e quella del muscolo "antagonista" che lo ferma.

I movimenti della lingua, delle labbra e del laringe che devono essere coordinati in vario modo per produrre i vari suoni elementari del linguaggio ("fonemi") richiedono un controllo particolarmente preciso, specialmente per quanto riguarda la sequenza temporale. Non c'è da stupirsi dunque che sui libri di neurologia si legge che la pronuncia indistinta di vari fonemi è uno dei sintomi tipici della patologia del cervelletto.

Pare che l'analisi temporale effettuata dal cervelletto sia importante anche nella percezione del linguaggio, non solo nella sua produzione: il malato cerebellare è facile che capisca fischi per fiaschi, o che non distingua la p e la b. Si tratta comunque di distinzioni temporali dell'ordine di pochi millisecondi. Ai tempi più lunghi (per esempio, quelli della disposizione delle parole nelle frasi, che è dell'ordine di secondi) ci pensa la corteccia cerebrale.