恶性骨母细胞瘤又称侵袭性骨母细胞瘤，在临床上具有局部侵袭性行为，常复发，但几乎不发生转移。患者年龄在6-67岁间。多位于长骨的骨干和干骺端。X线片以较大的溶骨性病变为主，偶见斑点钙化区，边界较清，皮质膨胀变薄。在晚期或复发性病例中皮质可被破坏，从而侵犯周围软组织。肉眼观察：肿瘤体积较大，直径多在4厘米以上，并侵及周围软组织。切面灰红或灰色，易见出血及坏死灶。光镜下：基本组织形态与骨母细胞瘤相似。骨母细胞较多，上皮样，核大肥胖或深染，异型性明显，可见核分裂像（2-4个/10HPF），常围绕着骨质样组织或钙化的骨小梁。间质内富含破骨细胞型巨细胞、纤维母细胞和小血管。肿瘤内无畸形多核巨细胞，无坏死，也无肿瘤性软骨。诊断恶性骨母细胞瘤时应注意与经典型骨母细胞型骨肉瘤相鉴别。经典型骨母细胞型骨肉瘤瘤细胞异型性大，常散布在骨小梁周围，不互相延续，低分化者骨样组织更不规则，呈花边样，核分裂像易见，且有异常核分裂像，并伴有肿瘤性软骨及坏死灶。结合临床病情进展迅速，X线片有恶性特征可鉴别。