Los tumores filodes malignos muestran unos bordes infiltrantes. El estroma aparece como francamente sarcomatoso y puede apreciarse una diferenciación heteróloga tal como a liposarcoma, osteosarcoma o rabdomiosarcoma. Debido al exceso de crecimiento de los componentes sarcomatosos, el componente epitelial es díficil de localizar en una sola preparación.

En comparación con los tumores benignos los tumores filodes malignos muestran una marcada hipercelularidad estromal, atipia celular y una actividad mitótica elevada.