신경학적인 증상은 두개강 내압의 상승에 의한 일반증상과 종양의 부위에 따른 국소 증상으로 나눌 수가 있습니다.
반증상으로는 두통, 구토, 어지러움증, 성격과 지적 기능의 변화, 의식 저하, 시력저하, 간질 등이 나타날 수가 있습니다. 실제로 두통 증상을 가지고 있는 사람의 1 % 미만이 뇌종양으로 진단을 받지만 뇌종양 환자 중에서는 두통이 가장 흔한 증상이며, 다음으로 간질의 순서로 나타나게 됩니다. 실제로 신경교종 환자의 약 1/3 이 초기 증상으로 두통을 호소하게 됩니다. 두통은 오후나 저녁시간 보다는 수면 중 또는 새벽에 심한 경우가 많습니다
신경교종에 의한 국소 증상은 종양이 생긴 부위의 뇌조직이 압박을 받아서 생기는 증상입니다. 뇌는 부위에 따라서 기능이 구분되기 때문에 종양이 침습한 위치에 따라 뇌기능의 변화로 인한 증상이 다르게 나타납니다. 예를 들어 전두엽과 두정엽을 구분하는 중심고랑의 바로 앞부분은 운동영역이라고 불리며, 이 영역이 장해를 받으면 운동마비가 일어납니다. 중심고랑의 바로 뒤는 감각영역이며, 이 영역이 장해를 받으면 감각마비가 일어납니다.
또, 우성 대뇌반구(대부분 좌측 대뇌반구)의 앞쪽 전두엽과 옆쪽 측두엽 등에는 언어와 관련된 여러 기능이 있어, 이 부위에 종양이 발생하면, 실어증 등 다양한 언어장애가 발생합니다.
후두엽은 시신경의 중추이며, 한쪽 후두엽의 장해는 그 반대쪽의 반맹(반쪽 시야가 없어지는 상태)을 일으킵니다. 그 밖에도 우성 대뇌반구의 두정엽 종양은 좌우를 혼동하거나, 계산을 못하고, 읽고 쓰기를 못하게 되거나, 기억력이 나빠지는 등 각종 증상이 나타날 수 있습니다. 소뇌는 운동의 평형감각을 담당하는 부분이므로 소뇌에 종양이 생기면 똑바로 걸을 수 없게 되는 등의 보행장해나 손발의 떨림이 나타납니다. 또 뇌척수액의 통로와 가깝기 때문에 뇌척수액의 순환 장해에 의해 수두증, 이로 인한 뇌압상승의 일반적 증상이 발생될 수 있습니다.
뇌간은 뇌의 모든 신경이 모여 척수로 이행하는 부분이므로 작은 병변만 있어도 사지가 마비되거나 여러 가지 뇌신경 장애로 인해 안면마비나 안구운동의 장애, 구음장애, 어지러움증, 연하곤란 등의 증상이 나타날 수 있습니다.
대뇌에 병변이 생기면 반대쪽의 운동 및 감각 마비가 발생할 수 있으며, 빠르게 자라는 고등급 신경교종의 경우에는 종양 주변 뇌에 뇌부종이 광범위하게 발생하기 때문에 매우 빠르게 진행할 수도 있으나, 열성 대뇌반구의 측두엽 앞쪽, 전두엽, 뇌량, 투명 중격, 측내실 내에서 생기는 종양은 크기가 상당히 커질 때까지 전혀 국소증상이 없는 경우가 많아서 조기 발견이 어려운 경우도 많습니다. 또한, 저등급 신경교종인 경우 종양이 수년에 걸쳐 천천히 자라면서 주위 뇌조직을 침범하거나, 침범한 부위의 중요 뇌기능을 주변이나 반대쪽 등 다른 부위로 이동시키기 때문에 국소 신경학적 이상 소견이 서서히 나타나거나 없어 환자가 이를 모르고 지내는 수가 많습니다. .
뇌종양은 운동마비, 언어장애 등으로 흔히 뇌출혈, 뇌경색 등의 뇌졸중, 기억력, 지적 장애, 성격 장애, 인지기능 저하 등으로 정신질환이나 치매 등으로 오인되기도 합니다.