頭蓋内に発生する腫瘍性病変を脳腫瘍と総称します。症状には、頭蓋内圧亢進症状と局所症状があります。頭蓋内はほぼ閉鎖空間なので、腫瘍が発生して増大すると、周辺脳の腫れや血管圧迫などによる鬱血を伴って頭蓋内圧が上昇します。頭痛や嘔気が徐々に強くなります。また、腫瘍の発生する部位に応じて様々な局所症状がみられます。
前頭葉腫瘍では、意欲低下・自発性低下の精神症状、運動麻痺・痙攣発作や言語障害などがみられます。小脳腫瘍ではふらつきなどの平衡機能障害、下垂体腺腫では下垂体機能低下症による全身倦怠感・意欲低下・性欲低下と視神経圧迫による視野障害・視力低下がみられます。
組織学的には、神経膠腫、髄膜腫、下垂体腺腫、神経鞘腫、転移性脳腫瘍などが多くみられます。

外科的治療の原則は、手術操作による神経機能障害を最小にとどめて、できるだけ多くの腫瘍を摘出することです。しかし、神経膠腫は脳組織を構成する膠細胞（星細胞や稀突起細胞）から発生して脳内に根を張るように浸潤発育するため、腫瘍の全摘出は難しく、腫瘍の増殖能力が高い場合には、抗がん剤や放射線による追加治療が必要です。
一方、髄膜腫、下垂体腺腫、神経鞘腫は、硬膜、下垂体、神経鞘細胞から発生して周囲脳を圧迫しながら発育するため、全摘出による根治が可能です。腫瘍細胞の増殖能力は低いので、手術で腫瘍が残った場合でもある期間は経過をみて、再発するようなら放射線治療を追加します。
転移性脳腫瘍は、単発性腫瘍で原発疾患が治癒していて全身状態が良好な症例で、手術によって神経症状の改善が見込まれる場合に摘出術が考慮されます。小さな多発性腫瘍には低位放射線療法（ガンマナイフなど）が選択されます。また、画像診断や髄液検査・血液検査などで予め放射線や抗がん剤が著効することが予想された腫瘍の場合には、生検術（小開頭術や神経内視鏡で腫瘍の一部を採取）で診断を確定した後に、有効な治療を選択します。