Il se fait via un examen neurologique et souvent via le scanner qui permet de différentier une lésion (accident vasculaire) d'une tumeur et d'en préciser le stade, la localisation, le caractère éventuellement multiple. En cas de doute, une biopsie cérébrale est faite, sous anesthésie générale, grâce à une aiguille à ponction guidée grâce à un repérage 3D préparé grâce au scanner. Des métastases invitent à rechercher et traiter le cancer d'origine (dosages sanguins, marqueurs biologiques et éventuelle coloscopie, scanner, fibroscopie pulmonaire, une mammographie sont alors prescrites par le cancérologue)
Aux États-Unis, 43 800 nouveaux cas de tumeurs cérébrales ont été déclarés en 2005 (13 000 personnes en meurent annuellement dans ce pays), soit pour 1,4 pour cent de tous les cancers aux USA, 2,4 % de tous les décès par cancer et 20–25 pour cent des cancers pédiatriques.
En Europe, le taux d'incidence des tumeurs malignes du système nerveux central (4 090 nouveaux cas en 2005 en France) a augmenté régulièrement de 1 % par an sur la période 1980-2005.
Il est important de séparer les tumeurs dites primitives et les métastases :
Il est fonction de la nature, de la position et de l'avancée de la tumeur.
Les premiers symptômes sont chroniques ou intermittents ; ce sont souvent de violents maux de tête accompagnés de nausées et vomissements, dûs à l'hypertension intracranienne engendrée par la tumeur, ressentis plus fortement le matin. Il peut aussi s'agir d'étourdissements ou vertiges, de perturbations de la vision (vue double), avec ou sans troubles psychomoteurs (faiblesse ou engourdissement d'un côté du corps, perte de coordination), le tout s'amplifiant avec les activités quotidiennes. Le patient ou l'entourage constatent souvent un trouble de l'humeur, des sens, de la personnalité ou des sentiments, une perte de mémoire voire une confusion mentale. Certains cancers du cerveau peuvent provoquer des crises d'épilepsie. La crise d'épilepsie chez un patient n'en ayant jamais présentée doit toujours mener à un examen neurologique complet et à la recherche d'un foyer tumoral cérébral.
Elles sont mal comprises et probablement souvent multifactorielles. Des causes environnementales sont suspectées. Diverses études sont en cours pour mieux évaluer l'éventuelle responsabilité de certains cancérogènes suspectés, dont les pesticides, certains perturbateurs endocriniens (qui pourraient agir in utero et à très faible dose) et l'exposition aux micro-ondes du téléphone sans fil ou de ses antennes.
En 1998, une étude de J.F. Viel avait détecté une mortalité plus élevée chez 800 000 agriculteurs et ouvriers agricoles âgés de 35 à 74 ans dans 89 régions de France, avec une incidence significativement plus élevée de cancer du cerveau chez ceux les plus exposés aux pesticides.
Cette enquête s'ajoute à d'autres qui laissent penser que les pesticides pourraient favoriser le cancer du cerveau chez les viticulteurs, agriculteurs ou jardiniers. Comme les agriculteurs les plus exposés, les particuliers utilisant des pesticides pour leurs plantes d’intérieur augmentent leur risque de développer une tumeur cérébrale Les agriculteurs très exposés ont plus que doublé le risque (toutes tumeurs cérébrales confondues) et il est plus que triplé pour les gliomes. L’auteur souligne que son échantillon était limité (221 adultes de Gironde affectés d'une tumeur cérébrale et 442 témoins non malades) et que d'autres études doivent confirmer le lien de cause à effet sur un échantillon plus représentatif.
En Île-de-France, une étude publiée en 1994 a montré un risque accru de cancer du cerveau de l'enfant dans les familles qui utilisent des pesticides à la maison.