Introdução: Glioblastoma (GBM) é o tumor mais comum e agressivo da região cerebral em adultos, sendo responsável por 45,6% dos tumores cerebrais malignos primários. A heterogeneidade tumoral é uma característica do GBM que dificulta a escolha adequada de métodos terapêuticos pela presença de subpopulações de células com invasividade, potencial de crescimento e resposta terapêuticas diferentes. A definição do perfil molecular do GBM e suas alterações moleculares são dificultadas pela localização do tumor (intracraniana), mostrando-se um problema para obtenção de amostras teciduais que só podem ser obtidas por métodos invasivos (ressecção cirúrgica ou biópsia); tal dificuldade impacta ainda na capacidade de monitoramento a resposta ao tratamento. A biopsia liquida possivelmente possibilitará o acompanhamento dos pacientes diagnosticados com GBM por métodos minimamente invasivos, caracterizando o genoma tumoral através da análise de células tumorais circulantes, ácidos nucleicos livres e vesículas extracelulares. Objetivo: Descrever a aplicação da biopsia líquida em pacientes com GBM. Material e métodos: Foi realizada uma revisão literária através das bases de dados eletrônicas PubMed, Lilacs, BIREME e BVS, com conteúdo datado entre os anos de 2017 a 2020, publicados nos idiomas inglês ou espanhol, utilizando-se os descritores: Biópsia Líquida; Glioblastoma; ctDNA; Vesículas Extracelulares. Após a avaliação considerando os critérios de inclusão e não inclusão, foram selecionados 26 artigos. Resultados e discussão: Existe uma necessidade clínica de um método minimamente invasivo para o diagnóstico e rastreamento de GBM. A biópsias líquida pode se mostrar um método eficaz no futuro. No presente esta técnica apresenta algumas limitações. Estudos realizados em pacientes com GBM apontam presença de células tumorais circulantes em amostras de sangues, porém, existem desafios no isolamento destas células, como a necessidade de processamento imediato da amostra, o que limita sua aplicabilidade. Quanto aos ácidos nucleicos livres, os principais desafios envolvem os baixos níveis de concentração deste material nos fluidos sanguíneos podendo variar até menos de 100 ng/mL no plasma, além disso, estes ácidos nucleicos são altamente fragmentados e podem existir em tamanhos de menos de 1000 pares de bases. Conclusão: Numa perspectiva futura, a pesquisa e identificação de células tumorais circulantes, ácidos nucleicos livres e vesículas extracelulares na corrente sanguínea ou no pode se mostrar eficaz no diagnóstico clínico laboratorial não invasivo da GBM, além de possibilitar a implementação e monitoramento de uma oncoterapia personalizada baseada nos subtipos moleculares.