1.肉眼所見
低度惡性的中心性軟骨肉瘤中(Ⅰ級)，皮質骨可正常或輕度膨脹，無腫瘤浸潤，外觀與軟骨瘤沒有多少不同。但在存在時間長的病例中，Ⅰ級中心懷軟骨肉瘤也可以穿越皮質骨而長到很大。
在 Ⅱ～Ⅲ級中心性軟骨肉瘤中，皮質骨幾乎總是被腫瘤浸潤而中斷，在軟骨分化好的地方，腫瘤組織仍為軟骨外觀，傾向於形成聚集在一起的多面體小葉。這些軟骨比正常軟骨和軟骨瘤中的軟骨顏色更灰，質地更軟，有更多的液汗以及更透明。在粘液區域(在Ⅱ級中心性軟骨肉瘤中特別多且瀰漫)，組織多少有些凝膠狀，呈灰白色，有時有粘液液化區和出血區。
中心性軟骨肉瘤中，擠壓在骨內部、從血少的新生腫瘤組織常產生變性和壞死，可見到軟骨退化的區域，表現為白色且不透光的區域(象煮熟的米飯)，微黃而乾燥的壞死區，囊性或血性液化區。鈣沉積可以很清楚地看到，它們有白惡樣淺黃—白色外觀，其堅固性很硬象砂礫一樣，以小顆粒或小片的形式存大，孤立或融合，有時環形於軟骨小葉的周圍。
與骨肉瘤迅速侵犯穿過皮質骨不同，中心性軟骨肉瘤常向阻力低的地方浸潤，如骨幹髓腔，因此，放射影像和解剖之間可有相當大的差異，放射影像上侷限於骺—幹骺端、未越過皮質的中心性軟骨肉瘤，可在骨幹的髓腔內浸潤了很長的距離。
2.鏡下所見
(1)Ⅰ級中心性軟骨肉瘤大約佔20%。軟骨分化良好，極少含有粘液區。區別於軟骨瘤的細胞學徵象有以下幾點：①較大的核;②核大小不同，一般為圓形;③常見雙核細胞，從未見到有絲分裂相(細胞以直接分裂方式增殖);④細胞較軟骨瘤多。
(2)Ⅱ級中心性軟骨肉瘤是最常見的形式，約佔60%。軟骨組織顯示出明顯的異型性，細胞核大，特徵性的染色過深，雙核細胞常見，三核細胞少見，一些細胞核4～5倍於正常核和/或外形怪異。
(3) Ⅲ級中心性軟骨肉瘤約佔20%。軟骨的分化良好，軟骨小葉周圍為一厚的細胞暈，由密集深染的成軟骨細胞的、未分化的間充質組成。軟骨細胞異型性明顯，數目豐富，以細胞核多形性明顯、染色過深為特徵。細胞體積常巨大，5～10倍於正常細胞，有3個或更多核、或有怪異核的細胞很多。
