脑瘤的病因目前尚未完全明确，但有一些相关因素可能增加患脑瘤的风险。目前并没有一个确切的单一原因能完全解释脑瘤的发生，但研究发现以下几方面可能与之相关。
遗传因素相关
家族遗传综合征： 某些遗传性综合征与脑瘤的发生密切相关。例如，神经纤维瘤病Ⅰ型患者，约有10% - 15%的几率发生中枢神经系统肿瘤，主要是视神经胶质瘤、星形细胞瘤等。这种疾病是由基因突变引起的，基因缺陷使得身体更容易受到肿瘤细胞的侵袭。遗传性视网膜母细胞瘤： 这是一种常染色体显性遗传疾病，患儿在婴幼儿时期就可能出现眼部的肿瘤，并且有较高的几率发展为颅内的肿瘤，如松果体区肿瘤等，主要是因为RB1基因发生突变导致细胞的生长调控异常。
环境因素相关
电离辐射暴露： 长期接受电离辐射是明确的脑瘤危险因素。比如，在儿童时期因头部疾病接受过放疗的患者，若干年后患脑瘤的几率会明显增加。日本广岛、长崎原子弹爆炸后的幸存者中，脑瘤的发病率比未受辐射地区的人群高出数倍。另外，长期处于含有辐射的工作环境，像一些核工业相关岗位的人员，如果防护不当，也会增加患脑瘤的风险。化学物质接触： 某些化学物质可能会诱发脑瘤。例如，长期接触亚硝基化合物、多环芳烃类化合物等。一些从事橡胶制造、油漆生产等行业的工人，如果没有做好防护措施，长期接触这些化学物质，会使体内的细胞发生基因突变，从而增加患脑瘤的可能性。
胚胎发育因素相关
胚胎残留细胞分化： 在胚胎发育过程中，有些细胞可能没有完全分化消失，仍然留在颅内。这些残留的胚胎细胞可能会在某些因素的影响下发生异常增殖，形成肿瘤。比如颅咽管瘤，就是起源于胚胎期颅咽管的残余上皮细胞，这些细胞在颅内异常生长形成肿瘤。神经管闭合异常相关： 胚胎在发育早期神经管闭合过程出现异常，也可能与脑瘤的发生有关。神经管闭合异常可能导致一些神经上皮组织的发育畸形，进而增加患脑瘤的风险，例如一些先天性脑积水的患儿，同时合并脑瘤的几率相对较高，就是因为胚胎发育过程中神经管闭合等环节出现了问题。