星形母細胞瘤是惡性程度最高的星形細胞腫瘤，由分化差的腫瘤性星形細胞構成。組織學特點包括細胞多形性、核不典型、高分裂活性、血管血栓形成、微血管增生和壞死。膠質母細胞瘤主要累及成人，好發于大腦半球。膠質母細胞瘤可從彌漫型星形細胞瘤WHOⅡ級發展而來(繼發性膠質母細胞瘤)，但更常見的是臨床病史短，沒有低惡性前期病變的原發性膠質母細胞瘤。
