腦干膠質瘤性質幾乎皆為膠質瘤，以星形細胞瘤和多形膠質瘤母細胞瘤最為常見，部分可為神經節膠質瘤和室管膜瘤，位于腦干上段，主要是低度惡性的星形細胞瘤。而腦干下段則以膠質母細胞瘤居多。腦干膠質瘤大多位于中腦和延髓，邊界清楚，沒有局部侵襲或水或水腫，病理學上這些腫瘤通常為毛細胞性或者纖維性星形細胞瘤，或者罕見的為神經節膠質瘤，它們都被稱之為低度惡性腫瘤。根據腦干膠質瘤不同發病部位及不同治療情況，存活時間不同，有文獻報道中腦膠質瘤最長存活為52個月，橋腦膠質瘤為12個月，延髓膠質瘤存活時間為42個月，大多數的研究顯示，中位生存期少于一年。