뇌 자체는 감각신경이 없어서 통증을 전혀 느끼지 못합니다. 뇌종양 주위의 뇌는 아무리 눌리거나 팽창해도 통증이 생기지 않지만, 종양이 인접한 뇌수막이나 혈관을 압박하고 팽창시키면 환자에게 두통이 오며, 그러지 않더라도 뇌종양이 상당한 크기로 자라면 뇌압이 상승하여 뇌수막을 자극하므로 두통이 생깁니다. 따라서 뇌종양에 의한 두통은 실제 병변 부위와 두통을 느끼는 부위가 일치하지 않는 경우가 대부분입니다. 이를 연관통증이라고 합니다.
뇌종양에 의한 두통은 조금씩 진행되며 신경학적 마비를 동반하기도 하는 특징이 있습니다. 또한 아침에 일어났을 때가 오후보다 심한 경우가 흔하며 구토를 동반하기 쉬운데, 후두와에 위치한 종양은 뇌압이 그리 높지 않아도 구토중추를 직접 자극하여 구토를 유발하곤 합니다.