子宫肌瘤主要由子宫平滑肌细胞增生而形成。其中有少量结缔组织纤维仅作为一种支持组织而存在。所以不能根据结缔组织纤维的多少称为子宫纤维肌瘤、肌纤维瘤或纤维瘤。典型的子宫肌瘤是一个实质性的球形肿块，表面光滑或亦有凹凸。切面呈白色螺旋状线纹，微带不平。线纹乃是肌瘤中的纤维组织所形成，肌瘤的硬度决定于纤维组织成分，其中的纤维组织越多，肌瘤越白而坚硬。

反之，肌瘤中平滑肌细胞较多，纤维组织较少，则肌瘤的切面与子宫肌壁的颜色差别不大，且质也软。肌瘤外表有一层薄的包膜，形成肌瘤假包膜，系由肌瘤周围肌壁的结缔组织束和肌纤维束构成。包膜与肌瘤间的联结疏松，易将肌瘤从肌壁间剥离。包膜中布有放射状血管支，以供给肌瘤血液营养。肌瘤越大，血管越粗，数目也越多。在肌瘤中央，血管分支减少，当肌瘤直径超过4cm以上，肌瘤中心即易发生变性。

子宫肌瘤大小差异甚大，一般引起临床症状的多为8～16周妊娠大者，单发者一般不超过儿头大，多发者一般也不超过6个月妊娠大。个别可达数十公斤。子宫肌瘤开始均从肌层发生，倘若肌瘤一直位于肌层，则称为“壁间肌瘤”或“间质肌瘤”为多见。

壁间肌瘤常为多发，数目不定，往往有一个或数个较大的，有时可为多小瘤结节，分布全部子宫壁，呈不规则团块状融合，构成多发性子宫肌瘤。

子宫肌瘤与雌激素有关，研究表明，子宫肌瘤是一种依赖于雌激素生长的肿瘤。肌瘤患者又常伴卵巢充血、胀大、子宫内膜增生过长，提示这与过多雌激素刺激有关。