组织病理学改变：皮肤恶性黑色素瘤的瘤细胞类似良性痣细胞，但异型性明显，有以下几种瘤细胞：①树枝状细胞，比正常黑色素细胞大，分支少;②大的上皮样细胞，很多肿瘤中都可出现，胞体大，轮廓清楚，偶有胞膜彼此连接呈合体状，胞质淡染，丝网状或点状，核圆形或椭圆形，染色质粗或细颗粒状，核仁明显，胞质有黄褐色细小的或粗的色素颗粒;③小痣样细胞，比良性痣细胞大，胞质不如大上皮样细胞丰富，与良性痣细胞不同之点是核比较大，数目较多，染色质较分散，可见核分裂象;④梭形细胞，核椭圆形，较长，随机排列，色素多少不等;⑤怪异细胞，单核、双核(核呈豆瓣状)或多核巨大怪异细胞。细胞浆无色素者，可用Fontana染色，有些胞质内可显示色素颗粒。行电镜检查可见胞质内有黑色小体。
来源于痣的恶性黑色素瘤，对恶性黑色素瘤标本作连续切片观察，发现约有50%浅表扩散性恶性黑色素瘤，其病变的底部有痣细胞，20%结节性黑色素瘤伴痣细胞。良性痣者：表皮真皮交界带细胞巢的大小和形状较一致，有规则的分隔，细胞巢排列紧密，每个细胞较一致，无异型性，亦无核分裂，痣细胞呈成熟的表现，即浅层细胞较大，越到深部，细胞越小，无炎症反应。恶性痣者：交界处细胞巢大小不一，常较大，且互相融合，细胞较松散，可向水平方向扩展，细胞分散于表皮全层，个别细胞较大，核有异型性，可见核分裂像，常伴炎症反应。
B超、CT等影像学检查可以发现恶性黑色素瘤其他器官转移的征象。
