肉眼觀察腫瘤在骨內破壞廣泛，晚期侵蝕骨皮質累及鄰近軟組織，瘤體本身呈灰白色，魚肉狀，可因出血壞死的不同程度呈各種顏色。鏡下所見主要成分有兩種即腫瘤性成纖維細胞與間變的組織細胞，前者為梭形細胞，肥碩梭形，細胞間有數量不等的膠原纖維，細胞有不同程度異形性及核分裂相，細胞排列致密，常可見具特征性的花瓣狀(storiform pattern)。組織細胞較肥大，呈圓形或卵圓形，胞質豐富嗜酸性，有吞噬功能，吞食脂類物質，胞質內可呈顆粒狀、泡沫狀或空泡狀，細胞核圓形、卵圓形、腎形或多邊分葉狀，核仁清楚，組織細胞的異形性十分明顯，核分裂多見，其他成分可見瘤巨細胞、多核瘤巨細胞、Touton巨細胞、黃色瘤細胞及組織壞死、鈣化、黏液變性、膠原透明變性、淋巴細胞浸潤和合并血管瘤成分等。
MFH的電鏡所見纖維母細胞呈卵圓形或梭形，胞質突起，含有大量溶酶體，并有高爾基器，粗面內質網及線粒體，分化差者就較少，細胞核圓形、卵圓形或不規則形，常有雙核，核膜下有大量異染色質。組織細胞為卵圓形或不規則形，細胞表面伸出偽足，有絨毛狀皺褶,還有高爾基器、粗面內質網及線粒體，并有多量脂滴及糖原顆粒。