Para el diagnóstico definitivo de los tumores filodes es necesaria la biopsia. La biopsia de mama por incisión (biopsia abierta) es preferible a la biopsia por aspiración con aguja. Tambien se puede obtener una muestra del tejido mediante mamotomía estereotáctica o por biopsia guiada ultrasonográficamente.

Los tumores filodes exhiben típicamente un aspecto de crecimiento intracanicular incrementado con proyecciones con aspecto de hojas en unos lúmenes dilatados.

El componente epitelial consiste en células mioepiteliales y epiteliales del lumen. En los tumores filodes, el estroma es más celular que en los fibroadenomas, los núcleos de las células son monomórficos y las mitosis son muy escasas. La celularidad del estroma puede ser mayor en las zonas que se encuentran con contacto con el componente epitelial