Tujuan pembedahan untuk tumor adalah membuang tumor sebanyak mungkin dengan kemungkinan kerusakan otak minimal. Sebagian besar pasien menjalani prosedur ini dengan anestesi umum. Beberapa operasi dilakukan terjaga atau di bawah sedasi ringan untuk tujuan pemetaan fungsi bahasa. Untuk operasi yang dilakukan dengan anestesi umum, tabung endotrakeal ditempatkan, sementara untuk yang terjaga, laringeal mask airway ditempatkan pada kondisi pasien yang disedasi dalam (dibius total dalam kadar yang berat). Kepala diposisikan tepat menggunakan sistem klem yang menahan tengkorak tanpa gerak. Sistem navigasi yang dipandu gambar sering digunakan untuk membantu menentukan lokasi yang tepat dari sayatan tersebut. Kulit kepala disiapkan, setelah rambut dipotong, garis insisi yang direncanakan disusupi dengan anestesi lokal, dan kulit kepala kemudian ditoreh dan disingkirkan untuk mengekspos tulang tengkorak. Sebagian tengkorak dipotong sementara dan jaringan lapisan otak dibuka. Jika perlu untuk menentukan apakah fungsi otak terganggu, pasien dapat dibangunkan dari sedasi agar bisa merespons saat prosedur pemetaan dilakukan.

Reseksi tumor kemudian dilakukan. Sebagian tumor biasanya dikirim ke ahli patologi untuk dianalisis. Ahli bedah juga dapat memutuskan untuk menempatkan wafer polimer biodegradable yang mengantarkan obat kemoterapi (wafer Gliadel) ke dalam rongga tumor. Setelah reseksi tumor selesai, selaput yang mengelilingi otak dan tengkorak ditutup, seringkali dengan penggunaan pelat titanium dan sekrup yang membantu menahannya secara kaku dalam posisi yang diinginkan. Kulit kepala ditutup; Beberapa ahli bedah menggunakan saluran pembuangan yang ditempatkan di bawah kulit kepala selama satu atau dua hari setelah operasi untuk meminimalkan akumulasi darah atau cairan di dalam kepala.
- Pembedahan radiasi-stereotaktik adalah teknik “tanpa pisau” yang lebih baru yang menghancurkan tumor otak tanpa membuka tengkorak. CT atau MRI scan digunakan untuk menentukan lokasi tepatnya tumor di otak. Radiasi berenergi tinggi diarahkan pada tumor dari sudut yang berbeda. Radiasi menghancurkan tumor. Peralatan yang digunakan untuk melakukan pembedahan radiasi ini bervariasi pada sumber radiasi; Pisau gamma menggunakan sinar gamma terfokus, dan akselerator linier menggunakan foton, sementara radiosurgery partikel bermuatan berat menggunakan sinar proton.
- Kelebihan dari prosedur tanpa pisau ini adalah bahwa prosedur ini memiliki lebih sedikit komplikasi dan waktu pemulihan jauh lebih pendek. Kekurangan meliputi kurangnya jaringan yang tersedia untuk dikirim ke ahli patologi untuk diagnosis dan pembengkakan otak yang bisa terjadi setelah terapi radiasi.
- Jika ada kelebihan penumpukan cairan cerebrospinal karena adanya penyumbatan saluran napas oleh tumor, tabung plastik tipis yang disebut shunt dapat ditempatkan untuk mengalirkan cairan. Salah satu ujung shunt ditempatkan di rongga tempat cairan dikumpulkan, dan yang lainnya diikat di bawah kulit ke bagian tubuh yang lain. Cairan mengalir dari otak ke tempat dimana cairan dapat dengan mudah dibuang.