Mặc dù có tên gọi như vậy, nhưng nhìn chung nó không được xem là một sacorma đúng nghĩa[chú thích 2][29][30] -là các khối u phát sinh từ mô trung mô. Vấn đề về sự hình thành mô của KS cho đến nay vẫn còn gây tranh cãi.[31] Theo một số ý kiến, KS phát sinh như là một khối u của tế bào nội mô bạch huyết và hình thành nên các kênh mạch máu được lấp đầy với các tế bào máu, điều này đem lại cho các khối u đặc tính diện mạo giống như vết thâm tím. Protein KSHV đều được phát hiện thống nhất trong các tế bào ung thư KS.

Những tổn thương do KS chứa các tế bào ung thư với hình dạng thuôn dài bất thường đặc trưng, được gọi là tế bào hình thoi. Đặc điểm điển hình nhất của Kaposi sarcoma là sự hiện diện của các tế bào hình thoi hình thành nên các khe hở bao chứa các tế bào hồng cầu. Hoạt động phân bào chỉ diễn ra vừa phải và thường vắng mặt tính đa hình.[32] Các mạch máu phân bố dày đặc bất thường và không đều, làm rò rỉ các tế bào hồng cầu vào các mô xung quanh và khiến cho khối u có màu tối. Viêm nhiễm quanh khối u có thể gây ra phù nề và đau đớn.

Virus HHV8 hiện diện trong gần như 100% các thương tổn Kaposi sarcoma, dù là dạng liên quan đến AIDS, cổ điển, đặc hữu, hay do điều trị.[33]

Mặc dù KS có thể bị nghi ngờ từ sự xuất hiện những tổn thương và các yếu tố nguy cơ của bệnh nhân, việc chẩn đoán xác định chính xác chỉ có thể thực hiện bằng sinh thiết và kiểm tra bằng kính hiển vi. Việc phát hiện ra protein KSHV LANA trong các tế bào khối u sẽ khẳng định cho sự chẩn đoán.

Trong chẩn đoán phân biệt, dị dạng động tĩnh mạch, u hạt sinh mủ và những sự phát triển mạch máu khác soi bằng kính hiển vi có thể nhầm lẫn với KS.[34]