子宫内膜间质肉瘤是有浸润性边界的恶性肿瘤，由类似于子宫内膜间质的细胞组成。许多病例显示血管浸润。有低度和高度恶性之分。低度者（淋巴管内间质肌病）由相似于正常子宫内膜间质细胞的瘤细胞组成，侵犯肌层，常侵犯其脉管，并偶尔延伸至子宫外脉管。高度者为分化差的肉瘤，无特殊结构或异源性成分，但呈浸润性生长。此点提示源自子宫内膜间质细胞。只有子宫内膜间质结节和低度间质肉瘤是由很象正常子宫内膜间质细胞的细胞组成。这两类肿瘤在高倍镜下是一样的，其唯一的差别是间质结节具推压性边缘，而低度间质肉瘤浸润入邻近组织及血管。在间质结节及低度间质肉瘤中，可见到灶状性玻璃样变、泡沫细胞、平滑肌细胞化生、腺体及性索样结构。性索样结构典型者，其核象间质细胞核，应将含有这些结构的肿瘤与癌及有良性或非典型性腺体的腺肉瘤相区别。因良性结节与低度恶性间质肉瘤只能依靠其边缘的特点区别，所以在子宫切除前很少能确定诊断。因此在诊刮标本中，“间质肿瘤，最后诊断待定”这样的诊断是合适的。高度间质肉瘤同样有低度型的浸润性边缘，但在其他形态方面有区别，它们由多形性细胞组成，核分裂象很多，不象良性的子宫内膜间质细胞。显微镜下，肿瘤细胞均匀一致，类似于正常增生期子宫内膜间质，伴有稀少的胞质，与子宫内膜间质结节一样。某些病例显示粗大的玻璃样变的胶原束形成的区域，伴有特别明显的血管成分，亦即所谓“玻璃样-血管”型。多数子宫内膜间质肉瘤的一个突出的特征是肿瘤边缘呈浸润性。间质细胞排列成宽的圆形条带，参差不齐，蜿蜒突起，广泛地浸润子宫肌层，在肌纤维之间，尤其是浸润至淋巴间隙。这种肿瘤的血管结构独特，由类似于正常子宫内膜的螺旋小动脉和薄壁血管组成。