组织病理：主要在真皮内见致密血管周围或弥漫性和融合性浸润，常累及真皮下部和皮下组织。表皮除表皮突变平外，通常不被累及。在大多数病例中，浸润周围可见非典型性细胞游走于胶原纤维束间呈“一路纵队”式排列。浸润由不同大小皱褶状或肾形核和嗜碱性胞浆的单形性肿瘤细胞构成。浸润中常见具有深染和不规则形核的大的非典型性单核细胞。常见非典型核分裂象，但数目很少。少数颗粒细胞和渗出的红细胞与肿瘤细胞混合存在。
组织化学和免疫组化：大多数AMOL病例抗溶菌酶染色阳性。氯乙酸酯酶通常不见于AMOL。肿瘤细胞表达白细胞共同抗原，(CD45)和Leu22(CD43)。冰冻切片用颗粒细胞和单核细胞标志物1eu-M5(CD11c)，KiM7(CD68)，My7(CDl3)，OKM14(CD14)，ⅧM2(CD65)和MY9(CD33)染色，约85%的标本阳性。