中樞神經系統的轉移性腫瘤可累及腦和脊髓，其中以腦的轉移性腫瘤較多見。在臨床腦腫瘤中估計約有20％為轉移性，而在惡性腫瘤死亡的病例中約有10％～15％有腦轉移。 1．腦轉移性腫瘤的來源 以支氣管肺癌最常見，其中約40％發生腦轉移，其次為乳腺癌約25％。其他腫瘤如胃癌、結腸癌、腎癌和黑色素瘤等均可發生腦轉移，特別是黑色素瘤腦轉移可達15％。
2．腦轉移瘤的形成
（1）腦實質轉移結節：轉移性腫瘤結節界限清楚單個或多個，呈實性或部分囊性，內含粘液性物質、血性液體或壞死碎屑。
腦的轉移性腫瘤多數位於皮質白質交界處，少數可位於腦的深部，各區域的轉移率可能與其容積成正比。在白質中的轉移腫瘤，周圍水腫明顯，有的甚為廣泛，其程度與瘤結節大小不成比例。腫瘤的廣泛出血常見於黑色素瘤、絨毛膜上皮癌和肺癌。
（2）軟腦膜癌病（leptomeningeal carcinomatosis）：又稱癌性腦膜炎（carcinomatous meningitis）。腫瘤細胞發生瀰漫性蛛網膜下腔浸潤，以腦底部或脊髓背側腰、骶、馬尾部最為多見，同時累及其中的顱神經或脊髓神經根。肉眼觀，病變輕微者，腦膜近乎正常或略混濁；嚴重者腦膜灰白，有大小不等之結節或斑塊。由於蛛網膜下腔阻塞，腦積水明顯。瘤細胞可循腦膜播散而累及腦室壁，通過血管周圍間隙進而侵入腦實質。單純的軟腦膜癌病頗少見，多由於腦實質癌結節累及軟腦膜所致。
（3）實質腦炎型轉移：瀰漫型血管周圍瘤細胞浸潤可形成局限性瘤結節或廣泛浸潤，常伴發軟腦膜癌病。
3．轉移性癌的組織形態與原發癌相似，癌組織有不同程度的壞死、液化、囊性變或出血。癌結節周邊部常可見癌細胞沿血管周圍浸潤，腦組織水腫明顯，有時並有變性壞死和淋巴細胞、巨噬細胞浸潤及泡沫細胞形成。
