星形细胞瘤可按其恶性程度进一步分级。通用的WHO分级是根据非典型性、核分裂指数、内皮细胞增殖及坏死程度分四级：1级毛细胞型星型细胞瘤 2级低度弥漫型星型细胞瘤。3级间变型星型细胞瘤和4级多形性胶质母细胞瘤。 低分级星形细胞瘤 低分级星形细胞瘤可分为毛细胞型或非毛细胞型星形细胞瘤，毛细胞型或幼稚星形细胞瘤是一种良性肿瘤。儿童发生低分级胶质细胞瘤半数以上属于这种。CT和MRI显示高度增强的占位性病灶，或可行成囊状。多位于幕下通常是小脑。症状和体征突出的是颅内压升高，可能伴有同侧小脑症状。幕上的纤维状星形细胞瘤则表现为癫痫发作和其他定位症状和体征。手术是唯一选择，治愈率在80%以上非毛细胞型低分级胶质细胞瘤可发生于脑的任何部位。幕上肿瘤60%是以癫痫发作为首发症状，CT和MRT示非增强的不规则占位病变，通常为脑白质浸润。大部分非毛细胞型低分级胶质细胞瘤手术效果满意。也有资料显示术后治疗可以提高治愈率，主要是35-40岁的病人。 高分级胶质细胞瘤 间变型星形细胞瘤和多形性胶质细胞瘤属于高分级或恶性细胞瘤。其中多形性胶质母细胞瘤占80%。这组病人是综合治疗对象。恶性胶质细胞瘤的治疗原则是手术切除加术后放疗。根据肿瘤的部位切除范围不同，对术后放疗的和化疗的迫切程度也各异。
星形细胞瘤有四种病理形态,即原浆型、纤维型、肥胖细胞型及混合型。纤维型中又分为弥漫型和局灶型两类。(1)原浆型星形细胞瘤 为最少见的一种类型。主要见于大脑,多位于颞叶。部位表浅,主要侵犯大脑皮质,使受累脑回增宽、柔软、变平为其特点。肿瘤呈灰红色,切面呈半透明均匀胶冻样。深部侵入白质,边界不清。常有变性,形成囊肿。囊肿的大小、数目不定,周围为瘤组织。光镜下肿瘤细胞形态具有原浆型星形细胞特征,形态和分布一致。间质嗜伊红染色,状如蛛网,无胶质纤维。(2)纤维型星形细胞瘤 常见,见于中枢神经的任何部位及各年龄组病人。在成人中多见于大脑半球;在儿童和青少年中较多见于小脑、脑干与丘脑。肿瘤质地坚韧,有时如橡皮。弥漫型肿瘤切面呈白色,与四周脑组织不易区别。临近皮质可被肿瘤浸润,色泽深灰,与白质分界模糊。肿瘤中心可有囊肿形成,大小数目不定。 局灶型肿瘤边界光整,主要见于小脑,常有巨大囊肿形成,使肿瘤偏于一侧。光镜下纤维型星形细胞瘤突出的特点为肿瘤内富含神经胶质纤维。肿瘤细胞类似白质内的纤维型星形细胞,细胞小,数量丰富,呈卵圆形。肿瘤细胞分化好,核质比接近正常,无核分裂与异形。瘤内出血罕见。(3)肥胖细胞型星形细胞瘤 好发于成人大脑半球,占成人大脑半球神经上皮源性肿瘤的5%～10%,占星形细胞瘤的25%。这类肿瘤生长较快,呈灰红色,质地软,结节状。光镜下见典型的肥胖细胞,体积肥大,呈球状或多角形,胞质均匀透明,突起短而粗。瘤细胞核小,偏于一侧。瘤细胞分布致密,有时排列于血管周围形成假菊花样。神经胶质纤维局限于细胞体周围。(4)混合型星形细胞瘤 此型亦较常见,为上述多种类型瘤细胞的混合体。