卵巢未成熟畸胎瘤由來自三胚層的成熟和未成熟胚胎性組織構(gòu)成，可表現(xiàn)為有1個胚層分化未成熟或分化不完全，亦可表現(xiàn)為（2～3個胚層分化未成熟）。成熟與未成熟組織常混雜。

大體腫瘤多為單側(cè)巨大腫物，對側(cè)卵巢可合并良性畸胎瘤。包膜光滑，但常與周圍組織有粘連或在手術(shù)中撕裂。切面多以實性為主，伴有囊性區(qū)；偶見以囊為主者，囊壁有實性區(qū)域。實性區(qū)質(zhì)軟、細膩，有出血、壞死，呈雜色多彩狀，有時見骨、軟骨、毛發(fā)或腦組織；囊性區(qū)通常充以漿液、黏液或膠凍樣物。

鏡下為來自三胚層的成熟和未成熟組織構(gòu)成；外胚層主要是神經(jīng)組織和皮膚，中胚層以纖維結(jié)締組織、軟骨、骨、肌肉和未分化的間葉組織多見，內(nèi)胚層主要為腺管樣結(jié)構(gòu)，有時可見支氣管或胃腸上皮。這些組織處于不同的成熟階段，無器官樣排列。未成熟組織主要是指神經(jīng)上皮組織，可形成菊形團或神經(jīng)管結(jié)構(gòu)，也可彌漫成片。

根據(jù)腫瘤中這種神經(jīng)上皮的含量，有學(xué)者提出未成熟畸胎瘤的分級方法。這種分級對治療和預(yù)后的判斷均有重要意義。

0級：全部為成熟組織。

Ⅰ級：有少量不成熟組織（主要是膠質(zhì)和原始間充質(zhì)），可見核分裂。神經(jīng)上皮少，每一切片中僅限于1個/40倍視野。

Ⅱ級：有較多未成熟組織，但神經(jīng)上皮在每一切片中不超過3個/40倍視野。

Ⅲ期：有多量不成熟組織，每一切片中神經(jīng)上皮的量占4個或更多/40倍視野，并常與肉瘤樣間質(zhì)融合。