脑干胶质瘤性质几乎皆为胶质瘤，以星形细胞瘤和多形胶质瘤母细胞瘤最为常见，部分可为神经节胶质瘤和室管膜瘤，位于脑干上段，主要是低度恶性的星形细胞瘤。而脑干下段则以胶质母细胞瘤居多。脑干胶质瘤大多位于中脑和延髓，边界清楚，没有局部侵袭或水或水肿，病理学上这些肿瘤通常为毛细胞性或者纤维性星形细胞瘤，或者罕见的为神经节胶质瘤，它们都被称之为低度恶性肿瘤。根据脑干胶质瘤不同发病部位及不同治疗情况，存活时间不同，有文献报道中脑胶质瘤最长存活为52个月，桥脑胶质瘤为12个月，延髓胶质瘤存活时间为42个月，大多数的研究显示，中位生存期少于一年。