恶性肿瘤特别是浸润性癌，有侵犯包膜和脉管(血管、淋巴管)的能力，因此包膜和脉管侵犯，也是诊断恶性肿瘤的重要依据。特别是一些内分泌腺的恶性肿瘤，如甲状腺滤泡癌等，侵犯包膜和血管是判断恶性的主要依据。如何正确判断包膜和血管侵犯，就是病理诊断中的重要一环。
      癌侵犯包膜时，常常以与包膜垂直的方向向外突起，将局部包膜推挤成半环形，在蘑菇状凸起的前沿覆盖少量纤维组织。癌组织切断并侵出包膜时，也大致与包膜垂直，癌细胞团前沿可有薄层纤维组织包绕，或进一步侵入邻近正常组织，甚至形成卫星结节。关键是癌细胞的侵犯要超过包膜外轮廓假想线 (不管外侧是否有薄层纤维包绕)才能算侵犯包膜。对于垂直于包膜的异性细胞小团或“蘑菇”，应深切或补充取材，以确定是否真的突破包膜。在包膜形成的过程中，可将一部分瘤组织包裹在包膜中。这些瘤组织常与包膜的方向平行，不视为包膜侵犯。在甲状腺滤泡性癌中，这种表现尤为典型。在Fletcher主编的《肿瘤组织病理学诊断》中，对包膜侵犯的描述和图解最为经典，大意如上所述。在甲状旁腺、肾上腺这些内分泌器官肿瘤，同样以包膜侵犯为诊断恶性的依据，可以参考上述标准。当然如果发现肿瘤已经侵犯到周围组织，包膜侵犯就不在话下了。
      有些良性肿瘤，在膨胀性扩展的过程中，可发生包膜崩裂，在涌出的瘤细胞团外又形成新的包膜，与旧包膜平行，这与包膜侵犯不同。在取材过程中人为地切断包膜，其断端不完整，缺少纤维连接，也不应与侵破包膜混淆。如涎腺的多形性腺瘤，一般有完整包膜。有时见瘤细胞团侵入包膜，甚至突破包膜与周围正常组织连接，这种情况不作为诊断恶性的依据。
      瘤细胞侵犯静脉多是先沿静脉壁的组织间隙侵入内膜下层，引起血栓形成，同时瘤细胞继续增生穿入血栓、进入管腔，在管腔中进一步增生并与纤维素等成分构成癌栓，癌栓表面可见内皮细胞衬覆。有时可见到大量的小血管被癌侵入形成广泛的癌栓，引起血管扩张，如乳腺的“血管扩张型癌”。在甲状腺滤泡性癌，规定受累血管必须位于纤维性包膜或包膜外，血管内瘤细胞表面覆盖内皮细胞，或瘤细胞团黏附于血管壁伴血栓形成。血管内游离的瘤细胞无内皮细胞覆盖，不伴纤维素性血栓，则视为人为的假象。此规定也可推广于所有血管侵犯的判定。
      侵犯淋巴管也是癌的常见特点。癌细胞侵入淋巴管后可继续增生，在癌栓表面衬覆一层内皮细胞。癌栓形成可引起淋巴管引流不畅，管腔扩张，使受累脏器表面的浆膜下扩张的淋巴管彼此联结成白色渔网状。借助内皮细胞标记可以更准确判断血管淋巴管侵犯。发现淋巴结转移自然是诊断恶性肿瘤的金标准。