腦腫瘤的發生，與身體其他部位的腫瘤一樣，仍然是未解之謎。但多認為腦腫瘤的發生，是基因異常所致，即在先天和後天的多因素作用下，導致機體基因異常，具體表現為抑癌基因失活，和促癌基因激活，從而導致細胞發生突變，形成腫瘤細胞，使腫瘤細胞異常增殖，繼而導致腫瘤。

腦腫瘤的後天因素，電離輻射如X線，病毒感染如人乳頭瘤病毒感染，還有環境因素如亞硝胺等。此外，腦腫瘤具有明顯的遺傳性和家族聚集性，這類疾病可能合併先天性、家族性的基因異常，如神經纖維瘤病，通常合併有神經纖維瘤的基因突變，呈現家族遺傳或者聚集表現。