星形细胞瘤在神经胶质瘤中最为常见，占39.1%，在颅内肿瘤中占16.0%。在文献中分别占21.2%～51.6%和9.8%～17.5%。男性多于女性。自幼儿至老年人均可发生，但多见于20～40岁青壮年。发生在小脑幕上者约占3/4，幕下者约占1/4。在成人多发生在大脑半球，在儿童则多发生于小脑。发生于幕上者平均年龄在30岁左右，幕下者平均20岁左右。幕上者以大脑额叶为最多见，其次为颞叶，再次为顶叶，亦可累及两个以上脑叶，亦见于丘脑、第三脑室旁及视神经等部位。幕下者多位于小脑半球，其次为蚓部，少数位于脑干。

病理及分型肿瘤主要位于白质内，亦可侵及皮层，或向深部侵及基底节。肿瘤呈浸润性生长，大多与脑组织间无明显界限，少数界限较清楚。质地多较硬，呈灰红色或灰白色。近半数瘤内有囊肿形成，大小不等，囊内含淡黄色液体，蛋白含量高，放置易凝固。个别的有一大囊，囊壁为神经胶质纤维及结缔组织，肿瘤结节位于囊内一侧囊壁上，多见于小脑肿瘤。星形细胞瘤分为以下几种：

(1)原纤维型(Fibrillary)：最常见，分化好、生长慢。由原纤维性星形细胞构成，胶质纤维丰富，多较硬。显微镜下肿瘤细胞如正常的星形细胞，有许多纤维。用苏木精一伊红(HE)染色，胞浆不清楚，仅显示圆形或卵圆形核，可显示纵横交错、粗细不匀、长短不等呈蓝色的神经胶质纤维。瘤内血管较少，可见小的钙化及小的囊腔。

(2)原浆型(Protoplasmic)：少见，质软。显微镜下肿瘤细胞胞体较大，胞浆饱满。核呈圆形，大小一致，偏于一侧，核分裂少见。细胞突较短，常见囊性变。

(3)肥胖细胞型(Gemistocytic)：少见，大多位于大脑半球，质软。显微镜下肿瘤细胞体积肥大，呈多角形或类圆形，胞浆丰富。核呈卵圆形，偏于一侧，细胞突粗短。

(4)纤维状细胞型(Pilocytic)：原纤维型星形细胞瘤在某些部位受受累组织的影响，细胞变长呈双极形，胞浆内含有嗜伊红棒状结构和Rosenthal纤维，神经胶质纤维平行排列成束，这种星形细胞瘤见于小脑及视神经等处。

(5)间变性或恶性(Anaplastic，malignant)：星形细胞瘤原纤维型、原浆型及肥胖细胞型星形细胞瘤可于几年后变为恶性。肿瘤细胞密集，核形状不同，染色质深，核分裂较常见，可见单核或多核巨细胞。肿瘤各部位细胞分化程度不同，在分化好的地方可表现如原纤维型、原浆型或肥胖细胞型。血管丰富，血管内皮增生，常见多处坏死及出血灶。