腫瘤主要位於白質，呈浸潤性生長。實體瘤無明顯邊界，大多不局限於壹葉。向外生長可侵犯皮質，破壞深部結構，也可通過胼胝體侵犯對側大腦半球，越過中線。有囊性變的腫瘤可稱為“囊性腫瘤”。位於小腦的星形細胞瘤通常是壹個壁上有腫瘤結節的大囊腫，由纖維結締組織和膠質纖維組成。因此，只有切除腫瘤結節，才能達到根治的目的。這種腫瘤稱為“囊腫內腫瘤”。少數小腦星形細胞瘤為實性、浸潤性，無明顯邊界，預後較囊性患者差。
2.間變性或惡性星形細胞瘤
主要見於腦部，腫瘤較大，有時侵犯幾個腦葉或越過中線侵犯對側大腦半球。腫瘤組織呈灰紅色，質地柔軟，向腦內浸潤，與周圍腦組織有壹定界限。腫瘤細胞可以浸潤生長到皮層，在神經元周圍形成“衛星現象”。有囊性變和局竈性出血和壞死。
3.毛細胞星形細胞瘤
毛細胞星形細胞瘤生長緩慢，來源於神經上皮組織腫瘤。腫瘤常發生在中線結構的白質和小腦半球，尤其是漏鬥部，有時稱為漏鬥瘤；視神經膠質瘤稱為視神經。發生於前視路、下丘腦、腦幹的腫瘤，邊界不清，大多實質性，血供豐富。