在过去的多年中，脑肿瘤的诊断评估和分类已经从限制到发明的显微镜和有限数量的染色，到分子分析，抗原定位和数字图像分析。这些先进技术不是取代神经病理学家，而是加强了神经病理学家在脑肿瘤诊断中的作用，以及了解驱动这些肿瘤，特别是神经胶质瘤的生长和扩散的生物学。胶质瘤是成人中最常见的原发性脑肿瘤。胶质瘤中有星形细胞瘤，包括一级星形细胞瘤，毛细胞星形细胞瘤，浸润性星形细胞瘤。最常见的恶性胶质瘤是胶质母细胞瘤。剩余的神经胶质瘤由少突神经胶质瘤和混合寡星形细胞瘤代表。混合胶质瘤在其描述和描述中已被证明是有争议的，尽管如此病理学家之间存在默契在少突神经胶质细胞和星形胶质细胞谱系的肿瘤之间存在中间共享的具有微观特征的肿瘤。现代生物标志物的应用大大提高了做出诊断决策的准确性。从最近的分类系统中代表的大约多种组织学类型和等级的脑肿瘤中，这些生物标记物使病理学家不仅能够了解肿瘤的类型，如星形胶质细胞与少突神经胶质细胞，还可以进入患者的生存前景。事实上虽然最新的神经系统肿瘤分类很大程度上依赖于苏木精和曙红染色来进行分类这些肿瘤的诊断和分级，采取了一系列生物标志物的主要步骤，这些生物标志物用于阐明胶质瘤的类型以及患者的总体生存机会。
　　 癌症由细胞机器的改变引起，使癌细胞不受控制地生长，侵入其周围环境，并转移扩散到其器官之外。正如多年来所知，脱氧核糖核酸代表用于编写遗传句子的分子字母，这些句子控制在组织中发现和制造的细胞机器，分泌物和产品的类型。个别基因句被称为基因。遗传句被收集到不同的结构上，称为染色体，一半来自一位亲生父母，另一半来自另一位亲生父母。一半加入受精鸡蛋形成染色体。人体中的所有细胞都具有相同的脱氧核糖核酸。通过打开和关闭某些基因，脱氧核糖核酸能够控制哪些产品在体内的哪些组织中制造。像句子一样，基因必须具有特定的字母序列，称为核酸，因此脱氧核糖核酸能够以非常非常高的保真度复制自身是非常重要的。对于制造其产物的基因，必须通过脱氧核糖核酸转录机器读取该基因并将其翻译成特定产物。句子结构的任何偏差都将导致无法读取句子以产生基因产物翻译异常产物。有许多不同的方法可以在癌症中改变句子结构以扼杀细胞生长机械。这些遗传改变被认为有助于肿瘤细胞的“基因型”，而遗传产物的实际物理表现被称为肿瘤细胞的“表型”。
　　 癌症中大多数已知的遗传变化导致生长增加存活延长。细胞的生长来自均衡和严格控制的生长因子和生长抑制剂的生产。增长刺激器的增加可能与失去增长制动器抑制剂一样糟糕，因为两者都可能导致不受控制的增长。生长刺激物可以通过接收细胞通过受体检测到的外部信号在细胞内部从外部开启。表皮生长因子受体是最早的生长因子受体之一鉴定。将这些受体视为可以从细胞外液中接收生长信号的细胞卫星接收器。为了获得更多的生长信号并刺激生长，神经胶质瘤细胞会产生许多更多的受体分子。胶质瘤细胞通过产生基因的多个拷贝来实现这一点。通过增加基因剂量来增加其对细胞机器的影响的基因被称为致癌基因，因此表皮生长因子受体是致癌基因。病理学家已经发现许多这些生物标志物可以通过免疫组织化学方法检测，而其他生物标志物可以通过荧光原位杂交方法检测到，还有一些需要从肿瘤细胞中纯化的脱氧核糖核酸，通过脱氧核糖核酸的分子序列检测分子以检测异常干扰正确读取肿瘤脱氧核糖核酸的序列。虽然没有标准化的方法来验证生物标记物分析，如在临床中开发药物所发现的那样，但是已经尝试传播统一标准，并且在美国有“临床实验室改进法”提出的程序。在这些方面，本文将回顾某些生物测定和最近的大规模研究，这些研究支持对特定组织学类型的肿瘤的方法，这些方法似乎提供了预测信息可以基于的可靠数据。这些肿瘤包括星形细胞瘤，少突神经胶质瘤，混合寡星形细胞瘤和它们各自的生物标志物。
　　 最低等级的星形细胞瘤，倾向于以固体质量生长而不是渗透到周围的脑组织中。这些肿瘤生长缓慢，外科医生通常可通过手术切除并治愈。相比之下具有模糊的边缘因为肿瘤细胞渗透到肿瘤边缘之外，阻止了手术治愈。胶质瘤是细微的肿瘤，其浸润细胞与大脑的正常细胞非常相似。随着他们在恶性肿瘤和增长能力方面的进步，细胞变得更密集，并开始呈现不同的大小和形状。随着这些肿瘤在恶性肿瘤中的进展，它们还获得了其他特征，包括通过有丝分裂活性测量的增加的生长速率，增加的血管分布和坏死。该病理学家使用这些功能来评估这些浸润性肿瘤。研究人员稍后会看到这篇文章，许多恶性肿瘤的组织学特征可与各种失活是相关的肿瘤抑制基因和各种的收益癌基因。这种相关性提供了希望，许多这些分子变化可以被利用到分子分类和分级系统中。