Desde el punto de vista histológico, el síndrome de Sweet se caracteriza por papilas dérmicas y densos infiltrados de neutrófilos en la dermis. Estos infiltrados suelen ser difusos con inclusiones de eosinófilos y linfocitos. Son comunes núcleos fragmentados de neutrófilos (leucocitoclasia o cariorrexis) lo que puede ser confundido a baja resolución con vasculitis.

Usualmente, la epidermis es normal.

La microscopía electrónica no revela daño celular sino más bien signos de una gran actividad metabólica evidenciada por la presencia de numerosas mitocondrias, areas de Golgi y retículos endoplásmicos