Jika studi pencitraan mengungkapkan tumor otak, maka operasi kemungkinan menjadi langkah selanjutnya. Seorang ahli bedah saraf anak akan mencoba mengangkat tumor; jika pengangkatan total tidak memungkinkan, maka pengangkatan sebagian atau biopsi (pengambilan sampel untuk dipelajari) dapat dilakukan untuk memastikan diagnosis.
Sampel tumor diuji dan diperiksa di bawah mikroskop untuk mempelajari jenis tumor itu dan apakah itu stadium rendah atau tingkat tinggi. Dengan menggunakan informasi ini, dokter dapat mengembangkan rencana pengobatan terbaik untuk anak penderita tumor otak.