Pasien yang didiagnosis dengan tumor otak dapat memiliki harapan hidup yang sangat bervariasi. Sejumlah faktor penting dalam menentukan prognosis pasien. Pertama, jenis kanker yang ada sangat penting, karena berbagai jenis pertumbuhan ganas memiliki tingkat agresivitas yang berbeda-beda. Ukuran dan lokasi tumor pada saat diagnosis juga penting. Faktor lain yang relevan dalam prognosis tumor otak adalah apakah tumor primer telah bermetastasis, atau menyebar, ke daerah tubuh yang jauh dari otak.
Salah satu faktor penting yang mempengaruhi prognosis tumor otak adalah jenis tumor yang ada. Banyak sel berbeda yang terletak di dalam otak dapat berkembang menjadi pertumbuhan kanker, dan tumor yang dihasilkan memiliki berbagai kemampuan untuk bertambah besar dan menyebar ke area lain di tubuh. Misalnya, satu jenis tumor otak yang disebut glioblastoma multiforme (GBM) sangat agresif, dan pasien yang didiagnosis dengan tumor ini biasanya bertahan hidup kurang dari satu tahun. Sebaliknya, meningioma, yang merupakan tumor yang berasal dari selaput yang melapisi otak, tumbuh jauh lebih lambat dan cenderung tidak bermetastasis ke area lain di tubuh. Pasien yang menerima diagnosis kanker ini memiliki harapan hidup lebih lama.
Aspek penting lain dari prognosis tumor otak adalah ukuran tumor pada saat diagnosis. Secara umum, tumor yang lebih besar memiliki prognosis yang lebih buruk daripada tumor yang lebih kecil. Ini karena tumor yang lebih besar ini memiliki lebih banyak waktu untuk tumbuh, menyebar, dan melibatkan diri ke dalam struktur penting otak. Tumor besar yang terletak di otak bisa sangat berbahaya karena ada ruang terbatas yang tersedia di dalam tengkorak. Pertumbuhan tumor yang berlebihan dapat menyebabkan herniasi – atau pergeseran – otak di luar tengkorak, suatu proses yang dapat mengakibatkan hilangnya kesadaran dan berhentinya pernapasan.
Berbeda dengan banyak jenis tumor lain yang mempengaruhi berbagai organ dalam tubuh, lokasi tumor otak dapat sangat mempengaruhi prognosis pasien. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa bagian-bagian otak sangat terspesialisasi dalam kemampuannya untuk mengontrol aspek-aspek operasi tubuh. Tumor otak yang mempengaruhi batang otak bisa mematikan karena wilayah otak ini mengontrol proses vital seperti pernapasan, detak jantung, dan sirkulasi darah. Salah satu yang terletak di lobus frontal otak mungkin hanya menyebabkan perubahan kepribadian, dan mungkin tidak langsung mengancam jiwa.
Apakah tumor telah bermetastasis juga mempengaruhi prognosis tumor otak. Sel kanker dapat menyebar dari otak ke bagian tubuh lain melalui sistem limfatik atau darah. Meskipun tumor otak tidak bermetastasis sesering beberapa tumor lain di tubuh, jika mereka menyebar ke daerah yang jauh maka prognosis pasien cukup buruk. Sebagai catatan, tumor lain seperti kanker paru-paru, kanker payudara, atau kanker usus besar sering bermetastasis ke daerah otak. Secara umum, memiliki metastasis otak adalah tanda prognostik yang buruk untuk pasien dengan kanker lainnya.