组织活检可见组胺含量极高，与肥大细胞聚集程度相一致。全身性肥大细胞增多症时，尿内组胺及其代谢产物含量也高，血浆内组胺可升高。有报道血浆内类胰蛋白酶，肝素，前列腺素D2 (PGD2 )浓度升高。所有皮肤损害的组织病理学表现为肥大细胞浸润，只是位置和数量不同。肥大细胞的特征为在细胞质内有异染性颗粒。常规染色时看不到此种颗粒，但用Giemsa或甲苯胺蓝染色，则颗粒清晰可见。

肥大细胞增多症骨髓象：1。肥大细胞;2。中性粒细胞。其它为幼红细胞及淋巴细胞。