颅内肿瘤的发病机制现在并没有完全探明，但是较为明确的致病因素是电离辐射。脑部胚胎发育中残留的细胞和组织也可能生长发育为肿瘤。潜在危险因素，还包括过敏性疾病，病毒感染，神经系统致癌物，使用染发，颅脑外伤及饮食中的亚硝酸盐类可能会增加脑癌的发病，但是证据并不充分。电离辐射是较为明确的胶质瘤及脑膜瘤发病的危险因素，即使是小剂量的电离辐射，也可以导致脑胶质瘤或脑膜瘤的发病率增高。