影像學檢查方法有頭顱X線平片，腦血管造影、CT及MRI，以CT、MRI為主 [1] 。
（一）星形膠質細胞瘤CT及MRI表現
1：直接征象
（1）毛細胞型星形細胞瘤：毛細胞型星形細胞瘤多發生于兒童，腫瘤常位于后顱凹。具有包膜，切除后可不復發。
CT平掃時為邊緣清楚的囊性病變，圓形或橢圓形，囊可為小囊或大囊，可見鈣化，很少發生水腫及占位改變。有的亦可呈實質性，但密度較正常腦實質為低。增強CT病灶可不強化，延遲掃描可見少量對比劑進入囊內。
MRI：T1可見低信號或等信號，T2可見高信號，增強后可見不均勻強化，強化明顯。如位于后顱凹則可見四腦室移位。不典形的毛細胞型星形細胞瘤可位于大腦皮層，可呈實質性腫塊或多囊狀改變，造影后可見厚壁不規則的增強環等，僅見少量強化。
（2）II級低度惡性的星形細胞瘤
CT可見圓形或橢圓形等或低密度區，邊界常清楚，但可見局部或彌漫性浸潤生長，可有鈣化，可見出血，一般不強化。
MRI表現T1為等或低信號，圓形、橢圓形或不規則形，邊界尚清楚或模糊，T2均為高信號，可形成囊變，可見不同程度的水腫，一般水腫較輕。增強后可見囊壁強化或不強化，無明顯出血及壞死。
（3）間變性星形細胞瘤：發病年齡常較大，進展很快，平均成活期為2年，CT可見邊界不清的低密度病變，有水腫，且有腫塊效應，亦可為高等混雜密度，少見鈣化，造影增強后可不強化或局部強化。
MRI可見病灶邊界不清，T2顯示混雜信號，增強后可見不強化或局部強化。
（4）膠質母細胞瘤：可為原發性或繼發于間變性星形細胞瘤，又分為多形性膠質母細胞瘤和巨細胞型膠質母細胞瘤，為高度惡性的星形膠質細胞瘤，多見于成人。腫瘤常發于額葉、顳葉、浸潤范圍廣，常可穿過胼胝體到對側，或擠壓周圍組織。
CT平掃時可見高中低混雜密度，是由于腫瘤細胞與水腫并存之故。由于腫瘤浸潤生長故邊緣模糊，可見中心低密度，鈣化罕見。常見有出血改變，有時可見強化的厚壁環，其內可見強化的壁結節，強化的厚壁環代表血管增生，中心為凝固壞死形成的透亮區，亦可見團狀強化，周圍伴有不強化水腫區。
MRI：T1及T2均可見信號不均勻，外形不規則，由于有時有出血及含鐵血黃素沉著，因而在梯度回波上可見磁化偽影，增強后，可見不規則強化的厚壁環及大的團狀強化的高信號影，有時可見不均勻強化。
2：間接征象
（1）腦水腫：星形細胞瘤III、IV級常伴有明顯的水腫，尤其是IV級，常形成指套樣水腫，水腫液的產生是血腦屏障破壞的結果，在水腫的低信號區或低密度區常有腫瘤細胞存在，故CT上瘤周低密度區是腫瘤的浸潤范圍。水腫的程度與腫瘤的級別有關
（2）占位效應：CT及MRI表現為中線結構移位及腦室的變形，越靠近中線部位及近腦室層面的腫瘤占位效應越明顯，而且與腫瘤分級相關，III、IV級星形細胞瘤常占位效應明顯。有的I、II級星形細胞瘤可無占位效應，易誤診。
（二）腦血管造影
在CT及MRI使用前，血管造影對星形細胞瘤的診斷很有用處，尤其是與動靜脈畸形的鑒別上。現除介入技術仍應用外，一般診斷則不用。
（三）顱骨平片
在個別慢性生長的囊狀低級別星形細胞瘤可以見到局部顱骨變薄，有的偶見鈣化，可以在平片上出現顱內壓增高的征象，如顱骨變薄、蝶鞍增大、顱縫裂開、血管壓跡及蛛網膜顆粒明顯等。