1.細胞核的改變
(1)核增大：胞核顯著增大，為同類正常細胞1～4倍，有時可達10倍以上。
(2)核深染：由于癌細胞DNA大量增加，染色質明顯增多、增粗，染色加深，呈藍紫色似墨滴狀。腺癌深染程度不及鱗癌明顯。
(3)核畸形：各種畸形，如結節狀、分葉狀、長形、三角形、不規則形，可有凹陷、折疊。某些腺癌細胞畸形不明顯。
(4)核胞質比失調：由于胞核顯著增大，引起核胞質比增大。癌細胞分化越差，核胞質比失調越明顯。
2.細胞質的改變
(1)胞質量異常：胞質相對減少，分化程度越低，胞質量越少。
(2)染色加深：由于胞質內含蛋白質較多，HE染色呈紅色，且著色不均。
(3)空泡變異：腺癌細胞較為突出，常可融為一個大空泡，將核擠向一側，形成戒指樣細胞。
(4)細胞形態畸形：癌細胞呈不同程度的畸形變化，如纖維形、蝌蚪形、蜘蛛形及其他異型。細胞分化程度越高，畸形越明顯。
(5)吞噬異物：癌細胞胞質內常見吞噬的異物，如血細胞、細胞碎片等。偶見胞質內封入另一個癌細胞，稱為封入細胞或鳥眼細胞。
3.癌細胞團
涂片中除可見單個散在癌細胞，還可見成團脫落的癌細胞。
癌細胞團中，細胞大小、形態不等，失去極性，排列紊亂，癌細胞繁殖快，互相擠壓，呈堆疊狀或鑲嵌狀。