子宫癌肉瘤是由恶性腺体和恶性间叶组成的混合性肿瘤。诊断此瘤须有肯定的恶性上皮和间质成分。显微镜下：上皮和间叶成分都为恶性，癌的成分可以显示出任何类型的苗勒管特征。最常见的子宫内膜样型，也可以是粘液癌，浆液癌、透明细胞癌，或鳞状肿瘤。有时鳞状细胞癌是惟一的上皮成分。间质成分可以是同源性或异源性，通常为明显恶性。同源性癌肉瘤含有的间叶成分由正常见于子宫的细胞类型构成。子宫内膜间质肉瘤和纤维肉瘤较为常见，也可以是平滑肌肉瘤。异源性癌肉瘤的成分中横纹肌肉瘤较为常见，也可以是软骨肉瘤、骨肉瘤、脂肪肉瘤。神经外胚层组织和卵黄囊瘤等则较为少见。癌肉瘤常常显示细胞具有明显的间变，细胞核的大小和形状差异较大，可见奇异性核分裂象和巨细胞。这种多形性常提示癌肉瘤的可能。