脊膜瘤起源于蛛网膜内皮细胞或硬脊膜的纤维细胞，是一种良性脊髓肿瘤。脊膜瘤通常发生在硬膜附近的神经根周围的蛛网膜帽状细胞，这可以解释脊膜瘤多位于侧方的原因。脊膜瘤亦可起源于软膜或硬膜的成成纤维细胞，提示可能起源于中胚层组织。肿瘤是由多边形的内皮细胞嵌镶排列而成，有时可见有漩涡状结构。肿瘤细胞分化良好。此种类型脊膜瘤，多起源于蛛网膜内皮细胞。

脊膜瘤在椎管内局限性生长，包膜完整，与硬脊膜紧密附着，有较宽的基底。瘤组织不侵入脊髓实质，而仅压迫其上。肿瘤血运来自蛛网膜或硬脊膜的血管供应且比较丰富。大都为单发，多发者很少见。瘤体一般不大，多呈扁圆形或椭圆形，肿瘤组织结构较致密硬实，切面呈灰红色。有时肿瘤基底部有钙化砂粒，瘤体内出血坏死较少见。脊膜瘤大都位于硬脊膜内，少数位于硬脊膜外，哑铃状较少见。有人报告脊膜瘤44例，其中42例位于硬脊膜内，仅有1例位于硬脊膜外，另1例呈哑铃状，位于硬脊膜内、外。显微镜下检查：脊膜瘤的组织结构和颅内脑膜瘤大致相同。