A atrofia é uma diminuição do tamanho de um órgão ou tecido, em conjunto com uma nutrição insuficiente, resultando em desequilíbrio na formação de novas células, que não compensam a apoptose (morte celular programada). A atrofia cerebral representa, portanto, a diminuição do tamanho do cérebro, afetando uma parte ou a totalidade do órgão.
A atrofia cerebral causa perda de massa cerebral e problemas neurológicos. É possível distinguir a atrofia cerebelar, que afeta o cerebelo e pode ser efeito colateral de câncer digestivo, consumo crônico de álcool ou condição hereditária. Ela se manifesta através de síndrome cerebelar com problemas de equilíbrio e coordenação dos movimentos.