髓母細胞瘤起源于小腦蚓部或第四腦室頂的后髓帆原始胚胎殘留組織,有人認為其發生是由于原始髓樣上皮未繼續分化的結果,一種可能是起源于小腦胚胎的外顆粒細胞層,這層細胞位于軟膜下小腦分子層表層,在出生后1.5年后逐漸消失;另一種可能是起源于后髓帆室管膜增殖中心的原始細胞,這些細胞可能在出生后數年仍然存在。有人認為,小齡兒童髓母細胞瘤主要來源于前者;而大齡兒童和成人的髓母細胞瘤主要來源于后者。