肝细胞癌在组织学上可分为小梁型、假腺样型、紫癜样型、巨细胞型、破骨细胞巨细胞型、梭形细胞型、多形细胞型、透明细胞型、富含脂质型、硬化型、类黑色素型、淋巴间质型、小细胞型、低分化型、未分化型及自发坏死型等多种类型。此外，还有菊形团型和泡沫样细胞型等少见类型。1、小梁型：瘤细胞排列成厚度不等的小梁状或条索状，小梁和条索之间隔以明显的血窦，间质纤维组织很少。肿瘤内有时血窦呈不规则的扩张状，瘤细胞可围绕在血窦周围呈花瓣样排列。2、假腺样型：又称为腺样型或腺泡型，瘤细胞排列成腺样，腺腔可扩张呈囊状，腺腔内可含有胆汁或含有红染的胶原样物质，似为甲状腺滤泡。3、紫癜样型：又称血管扩张型。肿瘤组织内出现大片海绵状血管瘤样结构，癌组织梁索间的血窦高度不规则扩张，癌细胞紧贴血窦壁，形态变扁平。4、巨细胞型：半数以上的癌细胞呈多形性，细胞大小不一，形态极不规则，出现多量巨核、多核或怪异形核的瘤细胞，核分裂像多见，常见核内包含体。肿瘤缺乏向肝细胞分化的特征和梁索状结构。肿瘤内灶性区可有骨组织形成。5、破骨细胞巨细胞型：肿瘤主要由小单核样细胞和破骨样巨细胞构成。6、梭形细胞型：肝细胞癌内含有梭形细胞的肉瘤样区域，形似纤维肉瘤、平滑肌肉瘤或恶性纤维组织细胞瘤，肿瘤内常具有大量多核瘤巨细胞。7、多形细胞型：肿瘤内细胞异型性明显，形态多样化，可见梭形细胞、瘤巨细胞及不规则形细胞，细胞质丰富，呈嗜伊红色颗粒状。8、透明细胞型：瘤细胞的胞浆内含有大量的糖原或脂质而呈透明状，形似肾脏的透明细胞癌或肾上腺皮质腺癌。癌细胞体积明显增大，细胞核仍位于中央，有明显的异型性。当癌细胞中半数以上为透明细胞时，应诊断为透明细胞癌型肝细胞癌。9、富含脂质型：其为肝癌细胞脂质代谢紊乱的一种形态学变化。癌细胞发生弥漫性脂质变性，胞质内出现大小不一的脂质空泡，细胞核小而偏位，呈圆形或椭圆形，似印戒样细胞，细胞无明显增大，偶可在肝窦内出现有核红细胞，提示有髓外造血。10、硬化型：癌细胞较小，间质纤维组织增生显著，纤维组织异常丰富而致密，癌细胞被纤维组织分隔成不规则的小梁状或腺泡状。间质纤维组织可呈瘢痕样增生，伴透明变性。11、类黑色素型：肿瘤常发生于无硬化的肝脏，切面呈炭黑色。癌细胞异型性明显，胞质内含有棕黑色颗粒。12、淋巴间质型：癌细胞呈圆形、卵圆形或多边形，细胞境界不清楚，胞质丰富，核大小不一，异型明显，多数肿瘤细胞呈中等分化，偶见瘤巨细胞。癌细胞常排列成梁索状或实性团块状。在肿瘤内大部分区域癌巢之间以及癌与周围肝组织交界处有大量淋巴细胞、少量浆细胞及中性粒细胞浸润，并可有淋巴滤泡形成。大多数淋巴细胞为表达CD8阳性的T细胞，少数为B细胞。13、小细胞型：癌细胞较小，胞质较少，细胞呈弥漫性排列，可被误诊为淋巴瘤。14、低分化型：其特点为瘤细胞分化程度较低，瘤细胞梁索明显增宽，瘤细胞趋于变小，细胞浆趋于嗜碱性，细胞核异型性增大，畸形深染，核仁明显，可见瘤巨细胞及梭形细胞。瘤细胞胞浆嗜酸性减弱，但仍呈颗粒状。瘤细胞排列成十数个细胞厚的梁索，有时排列成实性的片块状，间质内血窦不如高分化的肝细胞癌明显，内皮细胞变小。15、未分化型：癌组织分化程度很低，已经丧失了肝组织的结构特征，瘤细胞既不形成梁索状结构，也不排列成腺泡状。癌细胞大小及形态极不一致，可呈多边形及梭形等，细胞浆呈嗜碱性，细胞核很大，多形性及异型性十分明显，核仁大，癌组织常呈实性片块状排列，但癌组织间仍可见毛细血管分隔开癌细胞巢。16、自发坏死型：又称自发消退型肝细胞癌。患者于术前未做过任何特殊治疗。显微镜下见肿瘤发生完全的凝固性坏死，找不到残留的癌细胞，仅能根据坏死的肝细胞癌梁索状轮廓来辨认。肿瘤周围的肝组织多呈肝硬化的改变。17、菊形团型：癌组织以形成菊形团结构为特征，菊形团中央有或无腔隙，每个菊形团由约20余个癌细胞所组成，细胞核较规则而等距离地排列于菊形团的外周，癌细胞边界不清，无纤维间质。多处取材可找到典型的肝细胞癌区域。18、泡沫样细胞型：大部分区域癌细胞类似于黄色肉芽肿样细胞，细胞体积大于正常肝细胞1-2倍，胞质呈疏松细网格状，细胞核位于中央或偏位，多处取材可找到与典型的肝细胞癌相移行的区域。