Dấu hiệu quan trọng của bệnh lý tiểu não là thất điều (ataxia). Thất điều tiểu não được định nghĩa như mất vận động chính xác hay rối loạn phối hợp (không do liệt), thay đổi trương lực cơ, mất cảm giác tư thế hay sự hiện diện vận động không tự chủ. Thất điều tiểu não liên quan đến rối loạn co cơ đồng vận và đối vận ở chi, thân, mắt và cơ hầu họng. Thất điều do tổn thương ở tiểu não hay các đường liên kết ở cuống tiểu não, nhân đỏ, cầu não, tủy sống hay thùy trán (đường liên kết chéo thùy trán-tiểu não).
