הניתוח נועד להסיר את הגידול כולו או חלקים ממנו, תוך שימור רקמת המוח באזור הגידול. לעיתים, בשל גודל, מיקום, או פיזור הגידול, לא ניתן להסירו. במצבים אלו בדרך כלל נלקחת ביופסיה על מנת לאבחן את סוג הגידול. קיימים אזורים (כמו גזע המוח לדוגמא) שבהם אפילו ביופסיה מהווה סיכון משמעותי ולכן האבחנה מסתמכת על הדמיה בלבד.
קצב ההתאוששות מניתוחי ראש משתנה מאדם לאדם. לאחר הניתוח יתכן שתחוש בכאבי ראש, אי-נוחות ותשישות. הניתוח גם מעלה סיכון לזיהומים, דימומים, פרכוסים ובצקת מוחית. תופעות הלוואי ניתנות להקלה באמצעות טיפול תרופתי ומרביתן חולפות או נחלשות עם הזמן. לעיתים, הניתוח גורם לפגיעה ברקמת מוח בריאה. פגיעה זו יכולה להתבטא בהפרעות בתפקודים שונים כגון ראיה, דיבור, חשיבה ושינויי אישיות. הפגיעה יוכלה להיות זמנית וחולפת או קבועה. בחלק מהמקרים יש צורך בשיקום על מנת להגיע לתפקוד מיטבי.