Para alcançar o tumor cerebral, o cirurgião precisa realizar a craniotomia, ou seja, a abertura do crânio. É um procedimento de alta complexidade, que exige extrema habilidade. Com base nas imagens do cérebro, obtidas através de tomografia, ressonância magnética ou ultrassonografia, o médico consegue visualizar o tumor. A retirada deste pode ser feita com o uso de bisturi, instrumentos a vácuo ou por meio de sucção. Graças aos avanços tecnológicos, a incisão para a abertura da caixa craniana é extremamente precisa e segura.
Para acompanhar as atividades cerebrais durante a operação, o médico faz a estimulação cortical intraoperatória. A monitorização neurofisiológica reduz os riscos de se atingirem áreas importantes da região. Outra técnica que pode ser aplicada à cirurgia cerebral é a fluorescência, que proporciona ótima visualização da área a ser operada e dos campos a serem preservados. Em modernos centros cirúrgicos, utiliza-se o neuronavegador, equipamento que permite ao cirurgião visualizar toda a parte interna do crânio.
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