骨肿瘤的形成是一个极其复杂的过程，许多基本的细胞生物学机制对肿瘤的发生具有重大的影响，这包括细胞对生长因子的反应、信号传导、基因转路的控制、细胞周期调控、遗传突变、凋亡、细胞与细胞外基质的相互作用、细胞间粘附、细胞骨架的维持以及血管生成等等。单个分子或基因的改变通常不可能导致肿瘤的发生，多种不同的基因改变对各种传导通路均有影响，这些基因出现变异可能导致相似的功能结果，产生相似的肿瘤。