1.肉眼所见：骨软骨瘤顶部被覆一软骨帽，随年龄而改变。在几岁儿童的单发骨软骨瘤中，骨软骨瘤主要由软骨构成，其初始骨化与干骺端新生骨小梁的边缘融合。在儿童期，软骨帽仍覆盖整个骨软骨瘤顶部，是一种类似正常婴儿软骨的白到亮蓝色的透明软骨，其厚度从几毫米到1cm或更多。随年龄增长，软骨帽厚度降低，在许多部位消失。在成人期，原来的软骨帽部位常留下少量凹凸不平的残留物，其厚度不超过几毫米。单发骨软骨瘤是否发生了恶性变，其软骨帽的厚度和外形很重要。
在单发骨软骨瘤的切面上，软骨帽下面为松质骨，有不规则网眼和黄骨髓，也可有红骨髓。软骨岛可从骨软骨瘤表面短距离地伸出，或可含于骨软骨瘤内，随时间推移，二者都现出明显的钙化和/或骨化，成为黄-白色的点，坚硬且砂砾样。
骨膜覆盖整个骨软骨瘤，从干骺端起至软骨帽，而且与软骨帽粘附。可于骨软骨瘤顶部见到滑液囊，有时有假性滑膜。
2.镜下所见：在单发骨软骨瘤的生长期，其软骨帽外观与正常生长软骨相同，但较不规则，从表面开始，可见增生、柱状、
肥大和钙化层。然后为软骨内化骨所形成的骨小梁，其分布、方向和外形很不规则，偶尔含有软骨岛。在成人，不连续且薄的软骨帽象成熟的透明软骨，类似关节软骨。
单发骨软骨瘤的组织学检查中唯一重要的事是证实软骨中没有肉瘤变的组织。