Introducción: El efecto adverso tóxico crónico más relevante que puede ocasionar la fenitoína es producido sobre el cerebelo pudiendo causar una atrofia cerebelosa irreversible. Objetivo: Llamar la atención sobre la ocurrencia de atrofia cerebelosa en pacientes expuestos a la fenitoína en forma crónica. Resaltar la importancia y posibilidad de efectuar un diagnóstico precoz. Actualizar las hipótesis planteadas en su patogenia. Desarrollo: Breve síntesis histórica de la fenitoína desde su incorporación a la terapéutica de las crisis epilépticas, sus efectos adversos agudos, sub-agudos y crónicos, haciendo énfasis en la atrofia cerebelosa. Se presenta un caso clínico desarrollado durante el tratamiento a largo plazo con fenitoína en una paciente epiléptica. Describimos las hipótesis planteadas hasta ahora sobre los mecanismos fisiopatológicos involucrados en la producción de la atrofia. Se realiza una revisión actualizada y completa de la bibliografía y se citan los autores más pertinentes. Conclusiones: La Atrofia cerebelosa causada por el uso crónico de la fenitoína se produce en un porcentaje bajo de pacientes, aún no determinado; sin embargo, su ocurrencia se debe tener siempre presente en las personas tratadas con fenitoína en forma prolongada. Muy demostrativos de atrofia cerebelosa son algunos exámenes como la TAC y la RNM, cuyos hallazgos pueden preceder a las manifestaciones clínicas, lo que permite realizar un diagnóstico precoz, La aparición de nuevas técnicas neuroradiológicas, como la RNM con tensor de difusión (RNM-DT) prometen contribuir a dilucidar los mecanismos fisiopatológicos involucrados. Se revisan las hipótesis actuales postuladas en la patogenia, como acción toxica directa, anoxia y desaferentación.