對ALCL確切的病理機制尚知之不多。研究發現，約有30-80%患者存在2號染色體間變性淋巴瘤激酶（anaplasticlymphomakinase，ALK）基因易位，產生有致癌性的異常ALK融合蛋白。ALK陽性ALCL中最常見的核型異常是t（2；5）（p23；q35）易位，即ALK基因與5號染色體的核磷酸蛋白（nucleophosmin，NPM）基因融合而表達NPM－ALK融合蛋白，由于野生型NPM部分含有核定位位點，NPM－ALK融合蛋白可以進入核內，該核型異常約占到ALK陽性ALCL的75%。最近尚有更多的ALK基因與其他基因通過染色體轉位或者是染色體的倒轉而形成的融合基因被發現，如t（1；2）（q25；p23）所形成的TPM3-ALK基因，t（2；3）（p23；q21）產生的TFG-ALKs基因，TFG-ALKL基因和TFG-ALKxL基因，inv（2）（p23；q35）所形成的ATIC-ALK基因，t（2；17）（p23；q23）形成的CLTCL-ALK基因及t（X；2）（q11；p23）形成的MSN-ALK基因。