由于子宮肌瘤生長較快，當供血不良時，可以發生不同變性。肌瘤愈大，缺血愈嚴重，則繼發變性愈多。
　　1、良性變
　　⑴透明變性（玻璃樣變）
　　因肌瘤生長迅速，造成相對供血不足，使部分組織水腫變軟，旋渦狀結構消失，代之以均勻的透明樣物質，巨檢時易與肉瘤變性相混淆，光鏡下看不到細胞結構，病變部分為無結構的均勻伊紅色區域。
　　⑵囊性變
　　為透明變性進一步發展所致，在透明變性的基礎上供血不足，使變性區域內組織液化，形成內含膠凍樣或透明液體之囊腔，整個肌瘤質軟如囊腫。
　　⑶壞死
　　由于瘤蒂扭轉或重度感染而形成，肌瘤中央部位距供血較遠，最易發生壞死。組織呈灰黃色，柔軟而脆，也可形成小腔隙。
　　⑷感染
　　多見于粘膜下肌瘤突入陰道者，供血受阻，發生壞死，繼以感染；也有少數患者因盆腔有感染病灶，多累及子宮肌瘤。
　　⑸脂肪變性
　　常在透明變性后期或壞死后發生，也可能系肌瘤間質化生而形成脂肪組織。質軟，易使診為肉瘤。光鏡下見肌細胞內有空泡，脂肪染色陽性。
　　⑹紅色樣變
　　是一種特殊類型的肌瘤壞死，多見于單一較大的壁間肌瘤，常發生于妊娠或產褥期，可能與局部組織缺血、梗死、瘀血、血栓阻塞，而致局部組織出血、溶血有關，使血液滲入瘤體，肉眼見肌瘤紅色，似生牛肉狀，完全失去原旋渦狀結構。
　　⑹鈣化
　　發生率低，主要見于慢性肌瘤供血不足的情況，如在絕經后的婦女或細蒂的肌瘤。如鈣藍沉積分散而稀少，則大體不能識辨，但在剖開腫瘤時有砂粒感;病變范圍較廣時則形成一塊硬石。鏡檢鈣化區為深藍色，形成大小不等形態不同的層狀沉積。X光攝片可顯影。
　　2、惡性變
　　肉瘤變性約有0.5～1％的子宮肌瘤惡變為肉瘤，多見于年齡大，肌瘤較大且生長快者，特別是絕經后肌瘤增長迅速或絕經后再出現的肌瘤患者。機制不詳。肉瘤病變區域組織灰黃，質軟如生魚肉樣。