经典GBM：经典亚型与染色体7扩增，10号染色体丢失（100％病例）和表皮生长因子受体（EGFR）扩增（97％病例）相关。含有细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A（CDKN2A）的9p21.3的局灶性缺失与经典GBM相关（p <0.01，双侧学生t检验），其与94％病例中的EGFR扩增共同发生。9p21.3的纯合缺失几乎与视网膜母细胞瘤（RB）途径基因（RB1，CDK4，CCDN2）相互排斥。神经前体和干细胞标记物（NES）过表达，磷酸酶和张力蛋白突变（PTEN），Notch（NOTCH3，JAG1，LFNG）并且在该亚型中观察到Sonic hedgehog（SMO，GAS1，GLI2）途径激活。
　　 间充质GBM：该亚型与含有神经纤维蛋白1（NF1）的17q11.2（p <0.01，调整双侧学生t检验），PTEN突变,肿瘤蛋白p53突变（TP53）和肿瘤基因激活的局灶性杂合缺失有关。坏死因子（TNF）超家族和NF-kB通路。：间充质亚型与间充质标志物相关CHI3L1和MET。
　　 神秘的GBM：该亚型与血小板衍生生长因子受体α（PDGFRA）扩增，异柠檬酸脱氢酶1（IDH1），PIK3A / PIK3R1，TP53，CDKN2A和PTEN的突变有关。几种发育基因（SOX，DCX，DLL3，ASCL1，TCF4）在前列腺亚型中过表达。有趣的是，GBM中90％的IDH1突变存在于前列腺亚类中（p <0.01，调整双侧Fisher精确检验）。
　　 神经GBM：该亚型与神经元标志物表达相关，例如NEFL，GABRA1,SYT1,SLC12A5和EGFR扩增和过表达。与该亚型相关的基因本体（GO）类别包括神经元投射，轴突传递和突触传递。该亚组显示与少突胶质细胞和星形胶质细胞分化密切相关。神经亚组还包括在神经元分化过程中差异表达的基因。
　　 2016年，世卫组织更新了中枢神经系统肿瘤的分类。除组织病理学外，新的更新还包括分子特征。亚型的命名法包括组织病理学名称，其后是遗传信息。目前，GBM分为三大类。
　　 胶质母细胞瘤，IDH1野生型：大约90％的GBM属于该亚型,大多数病例是原发性或原发性胶质母细胞瘤。该亚型患者大多为55岁或以上。手术和放疗的总生存期约为10个月。这些肿瘤位于脑幕上区域，与广泛坏死相关，TERT启动子甲基化（72％病例），TP53突变（27％），EGFR扩增（35％）和PTEN突变（24％）。一种新的变型中，成胶质细胞瘤上皮样，落在下IDH1野生型，其特征是大上皮样细胞，泡状染色，横纹肌样细胞及细胞核突出[存在20，21]。GBM的这种亚型在10至69岁的患者年龄中发现，并且通常携带v-raf鼠肉瘤病毒致癌基因同源物B1（BRAF）V600E突变。该亚型缺乏EGFR扩增和10号染色体丢失。
　　 胶质母细胞瘤，IDH1突变体：大约10％的GBM病例形成这种亚型，其特征是与低度弥漫性胶质瘤相关的继发性胶质母细胞瘤。这种GBM亚型出现在年轻患者（约44岁）。手术和放疗后的中位生存期为24个月。额外的化疗治疗将内侧生存期延长至31个月。这些肿瘤位于脑额叶，其特征是肿瘤坏死有限，TERT启动子突变（26％），TP53突变（81％）和ATRX突变（71％）。