Arka beyin, insan beyninin anatomik olarak en arka kısmını oluşturan ve beyin sapı ile ilişkilendirilen bölümüdür. Arka beyin, serebellum (beyincik) ve medulla oblongata (beyin soğanı) olarak iki ana yapıya ayrılır. Arka beyin, vücut hareketlerinin koordinasyonu, denge, duruş ve motor beceriler gibi işlevleri düzenler. Bu bölüm ayrıca, kardiyovasküler ve solunum sistemlerinin düzenlenmesi ve yaşamsal fonksiyonların devam etmesi gibi otomatik işlevleri kontrol eder.
Serebellum, arka beyinin en büyük kısmıdır ve beyin hemisferlerinin hemen altında bulunur. İşlevleri arasında kas hareketlerinin koordinasyonu, denge ve duruş kontrolü yer alır. Serebellum ayrıca, motor becerilerin öğrenilmesine ve hafızada saklanmasına yardımcı olur.
Medulla oblongata, beyin sapının en alt kısmında bulunur ve omuriliğe bağlanır. Bu yapı, otomatik işlevlerin kontrolü için önemlidir. Örneğin, solunum, kalp atış hızı, kan basıncı ve sindirim gibi yaşamsal işlevlerin düzenlenmesinden sorumludur. Medulla oblongata ayrıca, öksürme, hapşırma ve yutma gibi refleksleri de kontrol eder.