تومورهای اولیه مغز از خود مغز یا در بافت های نزدیک به آن، مانند غشای پوشاننده مغز (مننژ)، اعصاب جمجمه، غده هیپوفیز یا غده صنوبری منشأ می گیرند.

تومورهای مغزی اولیه زمانی شروع می شوند که سلول های طبیعی تغییراتی (جهش) در DNA خود ایجاد می کنند. DNA سلول حاوی دستورالعمل هایی است که به سلول می گوید چه کاری انجام دهد. جهش ها به سلول ها می گویند که به سرعت رشد کرده و تقسیم شوند و زمانی که سلول های سالم می میرند به زندگی خود ادامه دهند. نتیجه توده ای از سلول های غیر طبیعی است که تومور را تشکیل می دهد.

در بزرگسالان، تومورهای مغزی اولیه بسیار کمتر از تومورهای ثانویه مغزی هستند که در آن سرطان از جای دیگری شروع شده و به مغز گسترش می یابد.

انواع مختلفی از تومورهای اولیه مغز وجود دارد. هر کدام نام خود را از نوع سلول های درگیر گرفته اند. مثالها عبارتند از:

     گلیوما. این تومورها از مغز یا نخاع شروع می شوند و شامل آستروسیتوما، اپاندیموم، گلیوبلاستوما، اولیگوآستروسیتوما و الیگودندروگلیوما می باشند.
     مننژیوم. مننژیوم توموری است که از غشاهایی که مغز و نخاع شما را احاطه کرده اند (مننژ) ایجاد می شود. بیشتر مننژیوم ها غیرسرطانی هستند.
     نوروم آکوستیک (شوانوما). اینها تومورهای خوش خیمی هستند که روی اعصاب کنترل کننده تعادل و شنوایی منتهی به گوش داخلی به مغز ایجاد می شوند.
     آدنوم هیپوفیز. اینها تومورهایی هستند که در غده هیپوفیز در پایه مغز ایجاد می شوند. این تومورها می‌توانند بر هورمون‌های هیپوفیز تأثیر بگذارند و در سراسر بدن تأثیر بگذارند.
     مدولوبلاستوما. این تومورهای سرطانی مغزی در کودکان شایع‌تر هستند، اگرچه ممکن است در هر سنی ایجاد شوند. مدولوبلاستوما از قسمت تحتانی پشت مغز شروع می شود و تمایل دارد از طریق مایع نخاعی پخش شود.
     تومورهای سلول زایا. تومورهای سلول زاینده ممکن است در دوران کودکی ایجاد شوند، جایی که بیضه ها یا تخمدان ها تشکیل می شوند. اما گاهی اوقات تومورهای سلول زایای دیگر قسمت های بدن مانند مغز را تحت تاثیر قرار می دهند.
     کرانیوفارنژیوم. این تومورهای نادر در نزدیکی غده هیپوفیز مغز شروع می شوند که هورمون هایی ترشح می کند که بسیاری از عملکردهای بدن را کنترل می کنند. همانطور که کرانیوفارنژیوما به آرامی رشد می کند، می تواند غده هیپوفیز و سایر ساختارهای نزدیک مغز را تحت تاثیر قرار دهد.