Komórki nowotworowe są duże, okrągłe lub wielokątne, wyraźnie ograniczone, wykazują pewną niewielką zmienność wielkości i kształtu. Komórki zawierają obfitą ilość eozynofilnej, rzadziej jasnej, drobnoziarnistej cytoplazmy, jedno lub dwa pęcherzykowate jądra komórkowe z jednym jąderkiem. Atypia jądrowa jest rzadka. Aktywność mitotyczna jest niewielka i liczba figur mitotycznych jest uboga. Niemal stałą cechą jest inwazja naczyń krwionośnych. Barwienie PAS ujawnia wewnątrzkomórkowy glikogen oraz kryształy w kształcie pręcików zbudowane z białka transportującego kwasy monokarboksylowe (MCT1) i CD147. Kryształy mają znaczenie diagnostyczne, występują one w około 80% przypadków mięsaka pęcherzykowego.
Etiologia Rola translokacji der(17)t(X;17)(p11;q25) Mięsak pęcherzykowy charakteryzuje się obecnością niezrównoważonej translokacji der(17)t(X;17)(p11;q25) występującej w większości przypadków tego nowotworu. Translokacja zwykle występuje w formie niezrównoważonej, prowadzi do utraty heterogeniczności 11q25. W wyniku translokacji dochodzi do połączenia genu ASPL położonego na chromosomie 17 z genem TFE3 położonym na chromosomie X i powstania genu fuzyjnego ASPL-TFE3. W badaniu Ladanyi i współpracowników translokacja występowała we wszystkich zbadanych przypadkach tego guza.