绝大多数的转移瘤表现为明显强化，但强化的表现各异，以环形强化多见。转移灶弥散多不受限制，DWI 序列多表现为等信号，除非病灶细胞组织排列紧密。邻近周围组织血源性水肿程度也各不相同，在 CT 表现为低密度，MRI 上为 T2 高信号。
单发的转移瘤很难与多形性胶质母细胞瘤进行鉴别。与转移瘤相比，胶质母细胞瘤多见于脑深部组织，常表现为弥漫性浸润性强化方式。扩散张量成像（DTI）常表现为 FA 值增高，尤其是病灶强化的区域。
间变性星形细胞瘤一般强化不明显，脑脓肿弥散多受限，在 DWI 上为高信号。原发性中枢神经性淋巴瘤和肿瘤样脱髓鞘分别常见于深部脑白质和脑室周围白质。脱髓鞘通常发生于年轻患者。