去分化軟骨肉瘤有兩種不同的腫瘤組織。一種為分化良好的軟骨腫瘤，其組織病理有變化，可在同一病例中存在從軟骨瘤到Ⅲ級(jí)軟骨肉瘤的組織學(xué)表現(xiàn)，大部分病例表現(xiàn)為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)中心性軟骨肉瘤。另一種為惡性度高的腫瘤組織，為惡性纖維組織細(xì)胞瘤、骨肉瘤和纖維肉瘤，其特征為惡性度高。從一種腫瘤組織轉(zhuǎn)變成另外一種腫瘤組織的過(guò)程是非連續(xù)的。
去分化軟骨肉瘤應(yīng)與Ⅲ級(jí)中心性軟骨肉瘤區(qū)分，中心性軟骨肉瘤小葉周?chē)形捶只?xì)胞，這些細(xì)胞與軟骨細(xì)胞之間有漸進(jìn)轉(zhuǎn)化。去分化軟骨肉瘤也要與間充質(zhì)軟骨肉瘤區(qū)分，后者有小的未分化細(xì)胞，散著分化的軟骨島。