1.海绵状血管瘤的本质是畸形血管团。血管团的供血动脉和引流静脉是管径正常的血管，肿瘤中的血流缓慢，因此脑血管造影无法显示。畸形血管团病变的血液滞留也是畸形血管中血栓形成和钙化的原因。病变呈紫红色，桑球形剖面呈海绵状或蜂窝状。血管壁由单层内皮细胞组成，缺乏肌层和弹性层管腔，充满血液，可能有新鲜或旧的血栓形成；异常血管是疏松纤维结缔组织之间没有或很少的脑实质组织。
2.肿瘤的质地柔软或坚硬，这与畸形血管组的血液含量、钙化程度和血栓形成有关。病变周围脑组织有胶质增生和黄色铁血红蛋白沉积。这种铁血红蛋白是脑皮质海绵状血管瘤引起癫痫的原因之一。
3.海绵状血管瘤可发生在脑皮质、基底节、脑干等中枢神经系统的任何部位(脑底节和脑干，以及中颅窝底、视网膜和头盖骨(脑外病变)。19％多发病灶多发海绵状血管瘤的患者常伴有身体其他器官的血管瘤病灶。肿瘤的大小不同，0.5～6cm肿瘤的部位大小与临床表现直接相关。
4.国内报道病变灶常位于硬脑膜外中颅窝底，占70％～80％少数位于大脑中。据国外报道，脑病变最常见的脑病变往往有自发反复小出血的倾向。肿瘤中含有铁血黄素沉积和钙化点。脑外病变通常主要是占位效应。
