膠質瘤的病因像其他腫瘤一樣，目前還沒有十分確切的病因，總體來說膠質瘤的發生是患者自身因素和環境因素相互作用的結果。在自身因素方面，可能是患者膠質細胞發生不可控的增值，在這個過程中有一些基因突變的因素，比如膠質瘤，常見于神經纖維瘤病、神經腫瘤綜合征的患者，這些患者有明確基因突變，在這個基礎上引起膠質瘤發生。另外，環境因素，主要和電離輻射有關系，特別是頭部接受比較大劑量的放射性照射的患者，在這個基礎上常有膠質瘤的高發。除此之外，一些電離輻射、長時間接觸有機溶劑、芳香烴類化合物，以及其他相關因素，包括致瘤病毒感染，可能都和膠質瘤的發生有一些關系。