低级别胶质瘤常发生在年轻成人，平均年龄为40岁。诊断明确前出现癫痫和长期症状是其典型表现。然而，病人也可表现占位效应的症状，如：头痛、肢体无力等局灶性症状、行为和个性改变、视觉功能缺失、语言障碍。虽然可突然出现颅高压和占位效应引起的症状和体征，但并不常见。
生长于大脑或小脑半球的毛细胞型星形细胞瘤，其典型影像学表现是强化结节及与肿瘤相连的囊腔。这种肿瘤也可位于视路或中脑被盖，但囊性变不常见。弥漫性低级别星形细胞瘤通常位于幕上额区，计算机断层扫描(CT)表现为等密度或低密度占位性病灶，伴轻微强化或不强化。但在磁共振成像(MRI)上则表现为T1加权相呈不强化的低信号，T2加权相呈高信号。少枝胶质瘤在CT上可见钙化，其MRI表现类似其它低级别胶质瘤，像弥漫性低级别星形细胞瘤一样，该肿瘤通常也不强化。
虽然根据MRI或CT的“典型”表现，诊断为低级别胶质瘤而进行活检或切除，一般可得出一致的病理学结论，但在准确性方面，仅根据MRI或CT表现进行肿瘤分级尚存局限性。 Barker等对MRI表现为典型低级别胶质瘤的病人进行活检，发现：随病人年龄递增，高级别胶质瘤的发生率呈现递增趋势。其它研究也认为常规影像学在正确判断低级别胶质瘤的组织学改变方面尚存在局限性。
虽然多数非毛细胞型低级别胶质瘤在CT或MRI上无强化表现，但近1/3的肿瘤可表现一定程度的强化。这种强化通常为小的斑片状。若CT或MRI出现明显强化，尤其伴中央区坏死者，一般提示为进展性肿瘤。对一些但并非所有病理诊断为低级别胶质瘤的病人来讲，造影剂强化被认为是一种不良的预后因素。Daumas-Duport等提出应把影像学上的强化看作是微血管增殖的大体表现，且该肿瘤应属恶性。
诊断明确的低级别少枝胶质瘤病人在随访和监护过程中可能出现恶变，临床上表现病情恶化征象，影像学检查见肿瘤生长速度加快。若以前没有强化表现的低级别胶质瘤出现新的强化灶，应特别当心肿瘤恶变。
Pirzkall 等曾用三维磁共振波谱(MRS)对20例低级别胶质瘤病人进行肿瘤代谢性改变的影像研究，并用胆碱/N-已酰基-天门冬氨酸指数(CNI)来勾画具有代谢活性的肿瘤边界。CNI≥2的区域被认为是肿瘤活性区域。应用这种方法确定的肿瘤生物活性体积与肿瘤解剖体积(T2加权相测定的体积)之间呈相关性，且所有病人CNI(分为小、中、大)在星形细胞瘤、少枝胶质瘤和混合性胶质瘤中十分相似。总体讲，肿瘤生物活性体积与肿瘤解剖体积十分吻合，因为在55%病人中二者一致，在另外的45%病人中，有小部分生物活性体积(平均2.3 mL)超出肿瘤的解剖体积(最大范围13 mm)，而这部分超出的体积与肿瘤沿传导束和胼胝体扩散的体积有关。因此，作者提出基于CNI测定的肿瘤生物活性体积有助于确定立体定向活检和手术切除的肿瘤范围。更有人认为用MRS确定的肿瘤边界正好包括了肿瘤的侵袭性部分，因此可采用适行技术或调强技术对这部分肿瘤实施高剂量放射治疗。Croteau 等通过对肿瘤MRS变化和立体定向活检的相关性研究，发现在确定肿瘤边界和侵润范围的准确性方面，MRS优于常规MRI。
Fuss等应用动态增强MRI研究低级别胶质瘤的预后和肿瘤血管生成的关系。发现放疗后肿瘤内高血容量的部分可出现早期复发，且大于40Gy放疗后的6-12个月可出现正常脑和肿瘤的血容量下降(平均下降30%)。由于这些变化在不强化的肿瘤也可测出，提示应用动态增强MRI有助于发现那些血管形成增加的肿瘤，并提示预后不良。
其它影像学检查可用于制定放疗计划和治疗后随访，如：正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射CT(SPECT)。MRS、PET或SPECT已用于测定血容量和代谢活性，而血容量增加和代谢活性加强不仅与肿瘤复发相关，而且有助于区别肿瘤复发和放射性坏死。