Per quanto riguarda il comportamento maligno del leiomiosarcoma, il criterio più importante è:
Penetrazione dei vasi sanguigni da parte delle cellule tumorali
Cellule tumorali nei canali linfatici
Infiltrazione linfocitaria
Il numero di mitosi per campo ad alta potenza
La distinzione del leiomiosarcoma dai leiomiomi:
Si basa sulla combinazione di: 

Il grado di atipia nucleare 
Indice mitotico 
Necrosi zonale

Il singolo criterio più importante è il numero di mitosi nucleari presenti

Con o senza atipia nucleare (indipendente dall'atipia nucleare) → La presenza di dieci o più mitosi su dieci campi ad alta potenza (x400) indica malignità con o senza atipismo cellulare.
In presenza di atipie nucleari o cellule di grandi dimensioni → Se il tumore contiene atipie nucleari o cellule epitelioidi di grandi dimensioni, cinque mitosi su dieci campi ad alta potenza sono sufficienti per giustificare una diagnosi di malignità.